解析几何专练
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高考数学《解析几何》专项训练一、单选题1.已知直线l 过点A (a ,0)且斜率为1,若圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,则a 的值为( )A .B .±C .2±D .2.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,过右焦点F 的直线与两条渐近线分别交于A ,B ,且AB BF =uu u r uu u r,则直线AB 的斜率为( ) A .13-或13B .16-或16C .2D .163.已知点P 是圆()()22:3cos sin 1C x y θθ--+-=上任意一点,则点P 到直线1x y +=距离的最大值为( )AB .C 1D 2+4.若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .33⎡-⎢⎣⎦D .33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭5.已知抛物线C :22x py =的焦点为F ,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF =,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D6.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交双曲线C 于P ,Q ,M ,N 四点,且四边形PQMN 为正方形,则双曲线C 的离心率为( )A .2-BC .2D7.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F ,点00(2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线上一点,以M 为圆心的圆与直线2p x =交于A 、B 两点(A 在B 的上方),若5sin 7MFA ∠=,则抛物线C 的方程为( )A .24y x =B .28y x =C .212y x =D .216y x =8.已知离心率为2的椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且斜率为1的直线与椭圆E 在第一象限内的交点为A ,则2F 到直线1F A ,y 轴的距离之比为( )A .5B .35C .2D二、多选题9.已知点A 是直线:0l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .(B .()1C .)D .)1,110.已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F ,F ,直线l 与抛物线C交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =uuu r uu rC .2BD BF = D .4BF =三、填空题11.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.12.已知圆()2239x y -+=与直线y x m =+交于A 、B 两点,过A 、B 分别作x 轴的垂线,且与x轴分别交于C 、D 两点,若CD =m =_____.13.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,()2,3A 为C 上一点,则C 的渐近线方程为__________.14.已知抛物线()220y px p =>,F 为其焦点,l 为其准线,过F 任作一条直线交抛物线于,A B 两点,1A 、1B 分别为A 、B 在l 上的射影,M 为11A B 的中点,给出下列命题: (1)11A F B F ⊥;(2)AM BM ⊥;(3)1//A F BM ;(4)1A F 与AM 的交点的y 轴上;(5)1AB 与1A B 交于原点. 其中真命题的序号为_________.四、解答题15.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)设不经过点(0,Q 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.16.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.参考答案1.D 【解析】 【分析】因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,即圆心到直线l 的距离为1,根据点到直线的距离公式即可求出a 的值. 【详解】直线l 的方程为:y x a =-即0x y a --=.因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,而圆的半径为2,即圆心到直线l 的距离为1.1=,解得a =故选:D . 【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,以及点到直线的距离公式的应用,解题关键是将圆上存在3个点到l 的距离为1转化为两条直线与圆的位置关系,意在考查学生的转化能力与数学运算能力,属于中档题. 2.B 【解析】 【分析】根据双曲线的离心率求出渐近线方程,根据AB BF =u u u r u u u r,得到B 为AF 中点,得到B 与A 的坐标关系,代入到渐近线方程中,求出A 点坐标,从而得到AB 的斜率,得到答案. 【详解】因为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,又222c e a =22514b a =+=,所以12b a =,所以双曲线渐近线为12y x =± 当点A 在直线12y x =-上,点B 在直线12y x =上时, 设(),A A Ax y (),B B B x y ,由(c,0)F 及B 是AF 中点可知22A B A B x c x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,分别代入直线方程,得121222A A A A y x y x c ⎧=-⎪⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得24A Ac x c y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以,24c c A ⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率AB AFk k =42cc c =--16=-,由双曲线的对称性得,16k =也成立. 故选:B. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,坐标转化法求点的坐标,属于中档题. 3.D 【解析】 【分析】计算出圆心C 到直线10x y +-=距离的最大值,再加上圆C 的半径可得出点P 到直线10x y +-=的距离的最大值. 【详解】圆C 的圆心坐标为()3cos ,sin θθ+,半径为1,点C 到直线10x y +-=的距离为sin 14d πθ⎛⎫===++≤+ ⎪⎝⎭因此,点P 到直线1x y +=距离的最大值为12122++=+. 故选:D. 【点睛】本题考查圆上一点到直线距离的最值问题,当直线与圆相离时,圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则圆上一点到直线的距离的最大值为d r +,最小值为d r -,解题时要熟悉这个结论的应用,属于中等题. 4.D 【解析】设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径22411k k d k -=≤+,得222141,3k k k ≤+≤,选择C 另外,数形结合画出图形也可以判断C 正确. 5.C 【解析】 【分析】由题意画出图形,求出AB 的斜率,得到AB 的方程,求得p ,可得抛物线方程,联立直线方程与抛物线方程,求解A 的坐标,再由抛物线定义求解AF 的长. 【详解】解:如图,过B 作'BB 垂直于准线,垂足为'B ,则'BF BB =,由7BN BF =,得7'BN BB =,可得1sin 7BNB '∠=, 3cos 7BNB '∴∠=-,tan 43BNB '∠=又()23,0M ,AB ∴的方程为2343y x =-, 取0x =,得12y =,即10,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1p =,∴抛物线方程为22x y =. 联立223432y x x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得23A y =.12172326A AF y ∴=+=+=. 故选:C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. 6.D 【解析】 【分析】设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点,根据对称性可得出22,22P c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程,即可求出双曲线C 的离心率. 【详解】设双曲线C 的焦距为()20c c >,设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点, 由双曲线的对称性可知,点P 、Q 关于y 轴对称,P 、M 关于原点对称,P 、N 关于x 轴对称,由于四边形PQMN 为正方形,则直线PM 的倾斜角为4π,可得,22P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得2222122c c a b -=,即()22222122c c a c a -=-, 设该双曲线的离心率为()1e e >,则()2221221e e e -=-,整理得42420e e -+=,解得22e =,因此,双曲线C 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的计算,解题的关键就是求出双曲线上关键点的坐标,考查计算能力,属于中等题. 7.C 【解析】 【分析】根据抛物线的定义,表示出MF ,再表示出MD ,利用5sin 7MFA ∠=,得到0x 和p 之间的关系,将M 点坐标,代入到抛物线中,从而解出p 的值,得到答案.【详解】抛物线C :22(0)y px p =>, 其焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程2p x =-,因为点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线上一点, 所以02p MF x =+AB所在直线2p x =, 设MD AB ⊥于D ,则02p MD x =-, 因为5sin 7MFA ∠=,所以57 MD MF=,即5272pxpx-=+整理得03x p=所以()3,66M p将M点代入到抛物线方程,得()26623p p=⨯,0p>解得6p=,所以抛物线方程为212y x=故选:C.【点睛】本题考查抛物线的定义,直线与圆的位置关系,求抛物线的标准方程,属于中档题.8.A【解析】【分析】结合椭圆性质,得到a,b,c的关系,设2AF x=,用x表示112,AF F F,结合余弦定理,用c表示x,结合三角形面积公式,即可。
解析几何专项训练一.选择题(共12小题)1.已知椭圆G:的离心率为,⊙M过椭圆G的一个顶点和一个焦点,圆心M在此椭圆上,则满足条件的点M的个数是()A.4B.8C.12D.162.已知F为抛物线y2=ax(a>0)的焦点,M点的坐标为(4,0),过点F作斜率为k1的直线与抛物线交于A,B两点,延长AM,BM交抛物线于C,D两点,设直线CD的斜率为k2,且k1=k2,则a=()A.8B.8C.16D.163.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交双曲线于P,Q两点且PQ⊥PF1,若|PQ|=λ|PF1|,,则双曲线离心率e的取值范围为()A.B.C.D.4.已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别是F1、F2,这两条曲线在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,若|PF1|=8,椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则+的取值范围是()A.(1,+∞)B.(1,4)C.(2,4)D.(4,8)5.已知F1、F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点,P是双曲线右支上一点,点E是线段PF1中点,且•=0,sin∠PF2F1≥2sin∠PF1F2,则双曲线离心率的取值范围是()A.[5,+∞)B.[,+∞)C.(1,5]D.(1,]6.下列三图中的多边形均为正多边形,M,N是所在边的中点,双曲线均以图中的F1,F2为焦点,设图示①②③中的双曲线的离心率分别为e1,e2,e3、则e1,e2,e3的大小关系为()A.e1>e2>e3B.e1<e2<e3C.e2=e3<e1D.e1=e3>e27.过曲线C1:=1(a>0,b>0)的左焦点F1作曲线C2:x2+y2=a2的切线,设切点为M,延长F1M交曲线C3:y2=2px(p>0)于点N,其中C1,C3有一个共同的焦点,若=,则曲线C1的离心率为()A.B.C.D.8.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,F是侧面B1BCC1上的动点,并且A1F∥平面AED1,则动点F的轨迹是()A.圆B.椭圆C.抛物线D.线段9.设双曲线C的中心为点O,若有且只有一对相交于点O,所成的角为60°的直线A1B1和A2B2,使|A1B1|=|A2B2|,其中A1、B1和A2、B2分别是这对直线与双曲线C的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.D.10.下列四个命题中不正确的是()A.若动点P与定点A(﹣4,0)、B(4,0)连线P A、PB的斜率之积为定值,则动点P 的轨迹为双曲线的一部分B.设m,n∈R,常数a>0,定义运算“*”:m*n=(m+n)2﹣(m﹣n)2,若x≥0,则动点的轨迹是抛物线的一部分C.已知两圆A:(x+1)2+y2=1、圆B:(x﹣1)2+y2=25,动圆M与圆A外切、与圆B内切,则动圆的圆心M的轨迹是椭圆D.已知A(7,0),B(﹣7,0),C(2,﹣12),椭圆过A,B两点且以C为其一个焦点,则椭圆的另一个焦点的轨迹为双曲线11.抛物线y2=2px(p>0)的准线交x轴于点C,焦点为F.A、B是抛物线上的两点.己知A.B,C三点共线,且|AF|、|AB|、|BF|成等差数列,直线AB的斜率为k,则有()A.B.C.D.12.如图,椭圆C1:+═1(a>b>0)的离心率为,x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长.C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,两直线MA,MB分别与C1相交于点D,E.①曲线C1,C2的方程分别为+y2=1,y=x2﹣1;②MD⊥ME;③记△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,则的最大值为;④记△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,当=时,直线l的方程为:y=x或y=﹣x.以上列说法正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个二.填空题(共4小题)13.设椭圆C:+=1与函数y=tan的图象相交于A1,A2两点,若点P在椭圆C上,且直线P A2的斜率的取值范围[﹣2,﹣1],那么直线P A1斜率的取值范围是.14.若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p 的取值范围为.15.已知椭圆的离心率为,长轴AB上2016个等分点从左到右依次为点M1,M2,…,M2015,过M1点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P1,P2两点,P1点在x轴上方;过M2点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P3,P4两点,P3点在x轴上方;以此类推,过M2015点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P4029,P4030两点,P4029点在x轴上方,则4030条直线AP1,AP2,…,AP4030的斜率乘积为.16.如图,曲线C1是椭圆+=1的一部分,F1,F2是其两焦点.曲线C2是以原点O为顶点、F2为焦点的抛物线的一部分,A是曲线C1和C2的一个公共点,并且∠AF2F1为钝角.我们把由曲线C1和C2合成的曲线C称为“月食圆”.①若|AF1|=7,|AF2|=5,则曲线C1、C2的方程分别为+=1(﹣6≤x≤3)、y2=8x(0≤x≤3)②过F2作直线l,分别于“月食圆”依次交于B、C、D、E四点,若B(x1,y1),E(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),则x1x2x3x4为定值;③连接BF1,EF2,在△BF1F2中,记∠F1BF2=α,∠BF1F2=β,∠F1F2B=γ,则e=;④若P、Q为椭圆+=1上两动点,且OP⊥OQ,则S△OPQ的最小值是.以上说法正确的有.三.解答题(共6小题)17.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明为定值;(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.18.已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴两个端点为A、B,且四边形F1AF2B是边长为2的正方形.(1)求椭圆的方程;(2)若C、D分别是椭圆长的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P.证明:为定值.(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.19.如图,在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率e=,左顶点为A(﹣4,0),过点A作斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆C于点D,交y轴于点E.(1)求椭圆C的方程;(2)已知P为AD的中点,是否存在定点Q,对于任意的k(k≠0)都有OP⊥EQ,若存在,求出点Q的坐标;若不存在说明理由;(3)若过O点作直线l的平行线交椭圆C于点M,求的最小值.20.已知椭圆的左顶点为A,右焦点为F,右准线为l,l与x轴相交于点T,且F是A T的中点.(1)求椭圆的离心率;(2)过点T的直线与椭圆相交于M,N两点,M,N都在x轴上方,并且M在N,T之间,且NF=2MF.①记△NFM,△NFA的面积分别为S1,S2,求;②若原点O到直线TMN的距离为,求椭圆方程.21.已知椭圆的上顶点M与左、右焦点F1,F2构成三角形MF1F2面积为,又椭圆C的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)直线l与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且x1+x2=2,又直线l1:y=k1x+m 是线段AB的垂直平分线,求实数m的取值范围;(Ⅲ)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的k倍,求k的最大值.22.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)左右两个焦点分别为F1,F2,R(1,)为椭圆C1上一点,过F2且与x轴垂直的直线与椭圆C1相交所得弦长为3.抛物线C2的顶点是椭圆C1的中心,焦点与椭圆C1的右焦点重合.(Ⅰ)求椭圆C1和抛物线C2的方程;(Ⅱ)过抛物线C2上一点P(异于原点O)作抛物线切线l交椭圆C1于A,B两点,求△AOB 面积的最大值;(Ⅲ)过椭圆C1右焦点F2的直线l1与椭圆相交于C,D两点,过R且平行于CD的直线交椭圆于另一点Q,问是否存在直线l1,使得四边形RQDC的对角线互相平分?若存在,求出l1的方程;若不存在,说明理由.2016年12月23日1398211256的高中数学组卷参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.(2012•顺义区二模)已知椭圆G:的离心率为,⊙M过椭圆G的一个顶点和一个焦点,圆心M在此椭圆上,则满足条件的点M的个数是()A.4B.8C.12D.16【解答】解:设椭圆G:的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,下顶点为B1,上顶点为B2,∵椭圆G:的离心率为,⊙M过椭圆G的一个顶点和一个焦点,圆心M在此椭圆上,∴A1F1、A1F2、A2F1、A2F2、B1F1、B2F1的垂直平分线与椭圆G的坐标都是满足条件的点M,∴满足条件的点M的个数是12个.故选C.2.(2016春•湖南期末)已知F为抛物线y2=ax(a>0)的焦点,M点的坐标为(4,0),过点F作斜率为k1的直线与抛物线交于A,B两点,延长AM,BM交抛物线于C,D两点,设直线CD的斜率为k 2,且k1=k2,则a=()A.8B.8C.16D.16【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),则k1==,k2=,∵k 1=k2,∴y1+y2=(y3+y4).设AC所在直线方程为x=ty+4,代入抛物线方程,可得y2﹣aty﹣4a=0,∴y1y3=﹣4a,同理y2y4=﹣4a,∴y1+y2=(+),∴y 1y2=﹣2a,设AB所在直线方程为x=ty+,代入抛物线方程,可得y2﹣aty﹣=0,∴y1y2=﹣,∴﹣2a=﹣,∴a=8.故选:B3.(2016•四川二模)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交双曲线于P,Q两点且PQ⊥PF1,若|PQ|=λ|PF1|,,则双曲线离心率e的取值范围为()A.B.C.D.【解答】解:可设P,Q为双曲线右支上一点,由PQ⊥PF1,|PQ|=λ|PF1|,在直角三角形PF 1Q中,|QF1|==|PF1|,由双曲线的定义可得:2a=|PF1|﹣|PF2|=|QF1|﹣|QF2|,由|PQ|=λ|PF1|,即有|PF2|+|QF2|=λ|PF1|,即为|PF1|﹣2a+|PF1|﹣2a=λ|PF1|,∴(1﹣λ+)|PF 1|=4a,解得|PF1|=.|PF2|=|PF1|﹣2a=,由勾股定理可得:2c=|F1F2|=,即有()2+[]2=4c2,即为+=e2.令t=1﹣λ+,则上式化为e 2==8(﹣)2+,由t=1﹣λ+=1+,且≤λ≤,由t关于λ单调递减,可得≤t<即≤≤,由 [,],可得e2在[,]递增,≤e2≤,解得≤e≤.可得椭圆离心率的取值范围是[,].故选:C.4.(2016春•厦门期末)已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别是F1、F2,这两条曲线在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,若|PF1|=8,椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则+的取值范围是()A.(1,+∞)B.(1,4)C.(2,4)D.(4,8)【解答】解:设椭圆与双曲线的标准方程分别为:,.(a1,a2,b1,b2>0,a1>b1)∵△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,|PF1|=8,∴8+2c=2a1,8﹣2c=2a2,即有a1=4+c,a2=4﹣c,(c<4),再由三角形的两边之和大于第三边,可得2c+2c>8,可得c>2,即有2<c<4.由离心率公式可得+====,∵2<c<4,∴<<,则2<<4,即2<+<4,故+的取值范围是(2,4),故选:C5.(2016•东阳市模拟)已知F1、F2是双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左右焦点,P是双曲线右支上一点,点E是线段PF 1中点,且•=0,sin∠PF2F1≥2sin∠PF1F2,则双曲线离心率的取值范围是()A.[5,+∞)B.[,+∞)C.(1,5]D.(1,]【解答】解:设|PF1|=x,|PF2|=y,∵点E是线段PF 1中点,且•=0,∴⊥,且OE∥PF2,即PF1⊥PF2,则满足y﹣x=2a,x2+y2=4c2,∵sin∠PF2F1≥2sin∠PF1F2,∴由正弦定理得y≥2x,则≥2,设m=≥2,∵e2======1+=1+,∵当m≥2时,y=m+﹣2在m≥2时,为增函数,则y=m+﹣2≥2+﹣2=,即0<≤4,则1<1+≤5,即1<e2≤5,则1<e≤,故双曲线离心率的取值范围是(1,],故选:D.6.(2016•杭州模拟)下列三图中的多边形均为正多边形,M,N是所在边的中点,双曲线均以图中的F1,F2为焦点,设图示①②③中的双曲线的离心率分别为e1,e2,e3、则e1,e2,e3的大小关系为()A.e1>e2>e3B.e1<e2<e3C.e2=e3<e1D.e1=e3>e2【解答】解:①设等边三角形的边长为2,以底边为x轴,以底边的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,则双曲线的焦点为(±1,0),且过点(,),∵(,)到两个焦点(﹣1,0),(1,0)的距离分别是和,∴,c=1,∴.②正方形的边长为,分别以两条对角线为x轴和y轴,建立平面直角坐标系,则双曲线的焦点坐标为(﹣1,0)和(1,0),且过点().∵点()到两个焦点(﹣1,0),(1,0)的距离分别是和,∴,c=1,∴.③设正六边形的边长为2,以F1F1所在直线为x轴,以F1F1的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,则双曲线的焦点为(﹣2,0)和(2,0),且过点(1,),∵点(1,)到两个焦点(﹣2,0)和(2,0)的距离分别为2和2,∴a=﹣1,c=2,∴.所以e1=e3>e2.故选D.7.(2015秋•成都月考)过曲线C1:=1(a>0,b>0)的左焦点F1作曲线C2:x2+y2=a2的切线,设切点为M,延长F1M交曲线C3:y2=2px(p>0)于点N,其中C1,C3有一个共同的焦点,若=,则曲线C 1的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:设双曲线的右焦点为F',则F'的坐标为(c,0)因为曲线C1与C3有一个共同的焦点,所以y2=4cx,因为=,所以=﹣=,则M为F1N的中点,因为O为F1F'的中点,M为F1N的中点,所以OM为△NF1F'的中位线,所以OM∥PF'因为|OM|=a,所以|NF'|=2a又NF'⊥NF1,|F1F'|=2c所以|NF1|=2b设N(x,y),则由抛物线的定义可得x+c=2a,∴x=2a﹣c过点F1作x轴的垂线,点N到该垂线的距离为2a由勾股定理y2+4a2=4b2,即4c(2a﹣c)+4a2=4(c2﹣a2)得e2﹣e﹣1=0,∴e=.故选:A.8.(2014•江门一模)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,F是侧面B1BCC1上的动点,并且A1F∥平面AED1,则动点F的轨迹是()A.圆B.椭圆C.抛物线D.线段【解答】解:取棱BB1的中点N,棱B1C1的中点,则MN∥BC1,∵BC1∥AD1,∴MN∥AD1,∵MN 平面AED1,AD1 平面AED1,∴MN∥平面AED1,同理,A1N∥平面AED1,∵MN∩A1N=N,∴平面A1NM∥平面AED1,∵F是侧面B1BCC1上的动点,∴F是线段MN上的点时,A1F∥平面AED1,故选:D.9.(2013•重庆)设双曲线C的中心为点O,若有且只有一对相交于点O,所成的角为60°的直线A1B1和A2B2,使|A1B1|=|A2B2|,其中A1、B1和A2、B2分别是这对直线与双曲线C的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:不妨令双曲线的方程为,由|A1B1|=|A2B2|及双曲线的对称性知A1,A2,B1,B2关于x轴对称,如图,又∵满足条件的直线只有一对,当直线与x轴夹角为30°时,双曲线的渐近线与x轴夹角大于30°,双曲线与直线才能有交点A1,A2,B1,B2,若双曲线的渐近线与x轴夹角等于30°,则无交点,则不可能存在|A1B1|=|A2B2|,当直线与x轴夹角为60°时,双曲线渐近线与x轴夹角大于60°,双曲线与直线有一对交点A1,A2,B1,B2,若双曲线的渐近线与x轴夹角等于60°,也满足题中有一对直线,但是如果大于60°,则有两对直线.不符合题意,∴tan30°,即,∴,∵b2=c2﹣a2,∴,∴,∴,∴双曲线的离心率的范围是.故选:A.10.(2012•安徽模拟)下列四个命题中不正确的是()A.若动点P与定点A(﹣4,0)、B(4,0)连线P A、PB的斜率之积为定值,则动点P 的轨迹为双曲线的一部分B.设m,n∈R,常数a>0,定义运算“*”:m*n=(m+n)2﹣(m﹣n)2,若x≥0,则动点的轨迹是抛物线的一部分C.已知两圆A:(x+1)2+y2=1、圆B:(x﹣1)2+y2=25,动圆M与圆A外切、与圆B内切,则动圆的圆心M的轨迹是椭圆D.已知A(7,0),B(﹣7,0),C(2,﹣12),椭圆过A,B两点且以C为其一个焦点,则椭圆的另一个焦点的轨迹为双曲线【解答】解:A:设P(x,y),因为直线P A、PB的斜率存在,所以x≠±4,直线P A、PB的斜率分别是k1=,k2=,∴×=,化简得9y2=4x2﹣64,即(x≠±4),∴动点P的轨迹为双曲线的一部分,A正确;B:∵m*n=(m+n)2﹣(m﹣n)2,∴==,设P(x,y),则y=,即y 2=4ax(x≥0,y≥0),即动点的轨迹是抛物线的一部分,B正确;C:由题意可知,动圆M与定圆A相外切与定圆B相内切∴MA=r+1,MB=5﹣r∴MA+MB=6>AB=2∴动圆圆心M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,C正确;D设此椭圆的另一焦点的坐标D(x,y),∵椭圆过A、B两点,则CA+DA=CB+DB,∴15+DA=13+DB,∴DB﹣DA=2<AB,∴椭圆的另一焦点的轨迹是以A、B为焦点的双曲线一支,D错误故选D11.(2013•温州二模)抛物线y2=2px(p>0)的准线交x轴于点C,焦点为F.A、B是抛物线上的两点.己知A.B,C三点共线,且|AF|、|AB|、|BF|成等差数列,直线AB的斜率为k,则有()A.B.C.D.【解答】解:∵抛物线y2=2px的准线方程为x=﹣,∴准线与x轴的交点C坐标为(﹣,0)因此,得到直线AB方程为y=k(x﹣),与抛物线y2=2px消去y,化简整理,得,设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得∴|AB|==•=•=•∵|AF|、|AB|、|BF|成等差数列,∴|AF|+|BF|=2|AB|,根据抛物线的定义得|AF|=x1+,|BF|=x2+,因此,得到x 1+x2+p=2•,即+p=2•,化简得=,约去得•=∴(1+k2)(1﹣k2)=,解之得k2=故选:D12.(2015春•成都校级月考)如图,椭圆C1:+═1(a>b>0)的离心率为,x轴被曲线C2:y=x2﹣b截得的线段长等于C1的长半轴长.C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,两直线MA,MB分别与C1相交于点D,E.①曲线C1,C2的方程分别为+y2=1,y=x2﹣1;②MD⊥ME;③记△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,则的最大值为;④记△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,当=时,直线l的方程为:y=x或y=﹣x.以上列说法正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:①∵=,又a 2=b2+c2,可解得a=2b.在y=x2﹣b中,令y=0,得x=,∴2=a.联立解得a=2,b=1.∴曲线C1,C2的方程分别为+y2=1,y=x2﹣1.②由,得x2﹣kx﹣1=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=k,x1x2=﹣1.∵M(0,﹣1),∴=x1x2+(y1+1)(y2+1)=x1x2+y1y2+y1+y2+1=﹣1﹣k2+k2+1=0,∴MA⊥MB,∴MD⊥ME.③设直线MA的斜率为k,则直线MA的方程为y=kx﹣1.由,解得,或.则点A的坐标为(k,k2﹣1).又直线MB的斜率为﹣,同理可得点B的坐标为,于是S 1=|MA|•|MB|=•=.由,得(1+4k12)x2﹣8k1x=0.解得,或,则点D的坐标为.又直线ME的斜率为﹣.同理可得点E的坐标为.于是S2=|MD|•|ME|=.故=≥=,当且仅当k2=1时取等号,因此不正确.④由③令==,解得k2=4或,∴k l==.∴直线l的方程为:y=x或y=﹣x.正确.综上可得:只有①②④正确.故选:C.二.填空题(共4小题)13.(2016•长沙校级一模)设椭圆C:+=1与函数y=tan的图象相交于A1,A2两点,若点P在椭圆C上,且直线P A2的斜率的取值范围[﹣2,﹣1],那么直线P A1斜率的取值范围是.【解答】解:∵椭圆C:+=1与函数y=tan的图象相交于A1,A2两点,∴A1,A2两点关于原点对称,设A1(x1,y1),A2(﹣x1,﹣y1),=1,=.设P(x0,y0),则=1,可得:=.∴=.∵直线P A2的斜率k1的取值范围[﹣2,﹣1],∴﹣2≤≤﹣1,==k2,∴k1k2===.∴,∴﹣1,解得.那么直线P A1斜率的取值范围是.故答案为:.14.(2016•南通模拟)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为[1,+∞).【解答】解:∵直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,∴点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,∴(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.a2+b2表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵d min=那么a2+b2的最小值为:d2=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,∴≥20(a2+b2)min=4,∵θ∈(0,),∴sinθ,cosθ∈(0,1).∴+=(sin2θ+cos2θ)=1+p++≥1+p+2=1+p+2,当且仅当tan2θ=时取等号.∴1+p+2≥4,p>0,解得1≤p.∴tanθ=1,即时取等号.故答案为:[1,+∞).15.(2016•江苏二模)已知椭圆的离心率为,长轴AB上2016个等分点从左到右依次为点M1,M2,…,M2015,过M1点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C 于P1,P2两点,P1点在x轴上方;过M2点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P3,P4两点,P3点在x轴上方;以此类推,过M2015点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P4029,P4030两点,P4029点在x轴上方,则4030条直线AP1,AP2,…,AP4030的斜率乘积为﹣2﹣2015.【解答】解:由题意可得e==,可得a2=2b2=2c2,设M n的坐标为(t,0),直线方程为y=k(x﹣t),代入椭圆方程x2+2y2=2b2,可得(1+2k2)x2﹣4tk2x+2k2t2﹣2b2=0,即有x1+x2=,x1x2=,•=•======,可令t=﹣,﹣,…,﹣,﹣,0,,,…,,,即有AP1,AP2,…,AP4030的斜率乘积为•(•…•)••(•…•)=﹣.故答案为:﹣2﹣2015.16.(2015春•成都校级月考)如图,曲线C1是椭圆+=1的一部分,F1,F2是其两焦点.曲线C2是以原点O为顶点、F2为焦点的抛物线的一部分,A是曲线C1和C2的一个公共点,并且∠AF2F1为钝角.我们把由曲线C1和C2合成的曲线C称为“月食圆”.①若|AF1|=7,|AF2|=5,则曲线C1、C2的方程分别为+=1(﹣6≤x≤3)、y2=8x(0≤x≤3)②过F2作直线l,分别于“月食圆”依次交于B、C、D、E四点,若B(x1,y1),E(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),则x1x2x3x4为定值;③连接BF1,EF2,在△BF1F2中,记∠F1BF2=α,∠BF1F2=β,∠F1F2B=γ,则e=;④若P、Q为椭圆+=1上两动点,且OP⊥OQ,则S△OPQ的最小值是.以上说法正确的有①③④.【解答】解:①椭圆方程为=1,(a>b>0).则2a=|AF1|+|AF2|=7+5=12,得a=6,设A(x,y),F1(﹣c,0),F2(c,0),则(x+c)2+y2=72,(x﹣c)2+y2=52,两式相减得xc=6,由抛物线定义可知|AF2|=x+c=5,则c=2,x=3或x=2,c=3,又∠AF2F1为钝角,则x=2,c=3舍去.曲线C1、C2的方程分别为+=1(﹣6≤x≤3)、y2=8x(0≤x≤3)②当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=c,x1x2x3x4=c4当直线l不垂直x轴时,设B(x1,y1),E(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),联立,化为(b2+a2k2)x2﹣2ca2k2x+a2k2c2﹣a2b2=0,∴x1x2=,联立,化为:k2x2﹣(2ck2+4c)x+k2c2=0,∴x3x4=c2.∴x1x2x3x4=×c2≠c4.因此不为定值.③连接BF1,EF2,在△BF1F2中,由正弦定理可得:====,解得e==,正确.④设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线PQ的方程为:y=kx+m.联立,化为:(a2k2+b2)x2+2kma2x+a2m2﹣a2b2=0,△>0,∴x1+x2=﹣,x1x2=.∵OP⊥OQ,∴=x1x2+y1y2=0y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2.∴(1+k2)×﹣km×+m2=0.化简得:(a2+b2)m2=a2b2(1+k2).∴=.∴点O到直线PQ的距离d==为定值.∵=|OP|•|OQ|,∴d2(|OP|2+|OQ|2)=|OP|2|OQ|2≥d2•2|OP||OQ|,∴|OP||OQ|≥2d2,则S△OPQ=≥d2=.因此正确.综上可得:只有①③④正确.故答案为:①③④.三.解答题(共6小题)17.(2016•山东)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明为定值;(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.【解答】解:(Ⅰ)椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.可得a=2,c=,b=,可得椭圆C的方程:;(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),设N(﹣t,0)t>0,M是线段PN的中点,则P(t,2m),过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,Q(t,﹣2m),(ⅰ)证明:设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,k==,k′==﹣,==﹣3.为定值;(ⅱ)由题意可得,m2=4﹣t2,QM的方程为:y=﹣3kx+m,PN的方程为:y=kx+m,联立,可得:x2+2(kx+m)2=4,即:(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣4=0可得x A=,y A=+m,同理解得x B=,y B=,x A﹣x B=k﹣=,y A﹣y B=k+m﹣()=,k AB===,由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+,当且仅当k=时取等号.此时,即m=,符合题意.所以,直线AB的斜率的最小值为:.18.(2016•衡阳三模)已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴两个端点为A、B,且四边形F1AF2B是边长为2的正方形.(1)求椭圆的方程;(2)若C、D分别是椭圆长的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点P.证明:为定值.(3)在(2)的条件下,试问x轴上是否存异于点C的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)a=2,b=c,a2=b2+c2,∴b2=2;∴椭圆方程为(4分)(2)C(﹣2,0),D(2,0),设M(2,y0),P(x1,y1),直线CM:,代入椭圆方程x2+2y2=4,得(6分)∵x1=﹣,∴,∴,∴(8分)∴(定值)(10分)(3)设存在Q(m,0)满足条件,则MQ⊥DP(11分)(12分)则由,从而得m=0∴存在Q(0,0)满足条件(14分)19.(2016•上海模拟)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率e=,左顶点为A(﹣4,0),过点A作斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆C于点D,交y轴于点E.(1)求椭圆C的方程;(2)已知P为AD的中点,是否存在定点Q,对于任意的k(k≠0)都有OP⊥EQ,若存在,求出点Q的坐标;若不存在说明理由;(3)若过O点作直线l的平行线交椭圆C于点M,求的最小值.【解答】解:(1)∵椭圆C:=1(a>b>0)的离心率e=,左顶点为A(﹣4,0),∴a=4,又,∴c=2.…(2分)又∵b2=a2﹣c2=12,∴椭圆C的标准方程为.…(4分)(2)直线l的方程为y=k(x+4),由消元得,.化简得,(x+4)[(4k2+3)x+16k2﹣12)]=0,∴x1=﹣4,.…(6分)当时,,∴.∵点P为AD的中点,∴P的坐标为,则.…(8分)直线l的方程为y=k(x+4),令x=0,得E点坐标为(0,4k),假设存在定点Q(m,n)(m≠0),使得OP⊥EQ,则k OP k EQ=﹣1,即恒成立,∴(4m+12)k﹣3n=0恒成立,∴,即,∴定点Q的坐标为(﹣3,0).…(10分)(3)∵OM∥l,∴OM的方程可设为y=kx,由,得M点的横坐标为,…(12分)由OM∥l,得=…(14分)=,当且仅当即时取等号,∴当时,的最小值为.…(16分)20.(2016•南通模拟)已知椭圆的左顶点为A,右焦点为F,右准线为l,l与x轴相交于点T,且F是A T的中点.(1)求椭圆的离心率;(2)过点T的直线与椭圆相交于M,N两点,M,N都在x轴上方,并且M在N,T之间,且NF=2MF.①记△NFM,△NFA的面积分别为S1,S2,求;②若原点O到直线TMN的距离为,求椭圆方程.【解答】解:(1)由F是A T的中点,可得,即(a﹣2c)(a+c)=0,又a、c>0,则a=2c,可得;(2)①解法一:过M,N作直线l的垂线,垂足分别为M1,N1,依题意,,又NF=2MF,故NN1=2MM1,故M是NT的中点,可得,又F是A T中点,即有S△ANF=S△TNF,故;解法二:有a=2c,即为,椭圆方程为,F(c,0),T(4c,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),点M在椭圆上,即有,=,同理,又NF=2MF,故2x1﹣x2=4c,得M是N,T的中点,可得,又F是A T中点,可得S△ANF=S△TNF,则;②解法一:设F(c,0),则椭圆方程为,由①知M是N,T的中点,不妨设M(x0,y0),则N(2x0﹣4c,2y0),又M,N都在椭圆上,即有即,两式相减得:,解得,可得,故直线MN的斜率为,直线MN的方程为,即,原点O到直线TMN的距离为,依题意,解得,故椭圆方程为.解法二:设F(c,0),则椭圆方程为,由①知M是N,T的中点,故2x1﹣x2=4c,直线MN的斜率显然存在,不妨设为k,故其方程为y=k(x﹣4c),与椭圆联立,并消去y得:,整理得:(4k2+3)x2﹣32ck2x+64k2c2﹣12c2=0,(*)设M(x1,y1),N(x2,y2),即有,由解得,即有,解之得,即.直线MN的方程为,即,原点O到直线TMN的距离为,依题意,解得,故椭圆方程为.21.(2016•日照一模)已知椭圆的上顶点M与左、右焦点F1,F2构成三角形MF 1F2面积为,又椭圆C的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)直线l与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且x1+x2=2,又直线l1:y=k1x+m 是线段AB的垂直平分线,求实数m的取值范围;(Ⅲ)椭圆C的下顶点为N,过点T(t,2)(t≠0)的直线TM,TN分别与椭圆C交于E,F两点.若△TMN的面积是△TEF的面积的k倍,求k的最大值.【解答】解:(Ⅰ)椭圆离心率,又,a 2=b2+c2,解得a=2,b=1,∴椭圆方程:..…(4分)(Ⅱ)设AB的中点D(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2x0=2,所以x0=1,y1+y2=2y0.(y0≠0)又A(x1,y1)、B(x2,y2)在椭圆C上,所以由②﹣①得,即.…(6分)即,l1:y=4y0x+m.当x0=1时,y0=4y0+m,所以.所以D点的坐标为.又D在椭圆C内部,所以,解得且m≠0.…(9分)(Ⅲ)因为S△TMN==|t|,直线方程为:y=,联立,得x E=,所以E(,)到直线3x﹣ty﹣t=0的距离d==,直线方程为:y=,联立,得x F=,所以F(,),∴|TF|==,∴S△TEF==••=,所以=,令t2+12=n>12,则=,当且仅当n=24,即等号成立,所以k的最大值为.…(14分)22.(2016•日照二模)已知椭圆C1:+=1(a>b>0)左右两个焦点分别为F1,F2,R(1,)为椭圆C1上一点,过F2且与x轴垂直的直线与椭圆C1相交所得弦长为3.抛物线C2的顶点是椭圆C1的中心,焦点与椭圆C1的右焦点重合.(Ⅰ)求椭圆C1和抛物线C2的方程;(Ⅱ)过抛物线C2上一点P(异于原点O)作抛物线切线l交椭圆C1于A,B两点,求△AOB 面积的最大值;(Ⅲ)过椭圆C1右焦点F2的直线l1与椭圆相交于C,D两点,过R且平行于CD的直线交椭圆于另一点Q,问是否存在直线l1,使得四边形RQDC的对角线互相平分?若存在,求出l1的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)设F2(c,0),令x=c,代入椭圆方程可得,y=±b=±,由题意可得=3,又R(1,)在椭圆上,可得+=1,解得a=2,b=,c=1,可得椭圆C1的方程为+=1;即有抛物线的焦点为(1,0),可得抛物线C2的方程为y2=4x;(Ⅱ)设P(t2,2t)(t≠0),设抛物线切线l的方程为y﹣2t=k(x﹣t2),由y2=4x两边对x求导,可得2yy′=4,即为y′=,可得k==,即有切线l的方程为t(y﹣2t)=x﹣t2,即为x=ty﹣t2,代入椭圆方程3x2+4y2=12,可得(4+3t2)y2﹣6t3y+3t4﹣12=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),即有△=36t6﹣12(4+3t2)(t4﹣4)>0,得0<t2<4,y1+y2=,y1y2=,|AB|=•=•=4••,原点到直线l的距离为d=,则△AOB面积S=|AB|•d=2t2•,令u=4+3t2,0<t2<4,可得4<u<16,则S=•=•,可令v=u+,由4<u<16,可得v=u+在(4,16)递增,可得8<v<17,即有S=•,即有当v=∈(8,17)时,S取得最大值•=.由u+=,解得u=,t=<2,故当t=时,△AOB的面积取得最大值;(Ⅲ)可设直线l1:y=m(x﹣1),代入椭圆3x2+4y2=12,可得(3+4m2)x2﹣8m2x+4m2﹣12=0,设C(x1,y1),D(x2,y2),可得x1+x2=,x1x2=,直线RQ:y=m(x﹣1)+,代入椭圆3x2+4y2=12,可得(3+4m2)x2+(12﹣8m)mx+4m2﹣12m﹣3=0,设Q(x3,y3),可得x3+1=,x3•1=,假设四边形RQCD的对角线互相平分,可得四边形RQCD为平行四边形,RD与QC的中点重合.即有=,即为x1﹣x2=1﹣x3,即有(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=(1﹣x3)2,则有(,)2﹣=(1﹣)2,即为=,解得m=.故存在直线l1,方程为y=x﹣.。
解析几何练习题1椭圆2212516x y +=的左右焦点分别为12,F F ,弦AB 过1F ,若2ABF ∆的内切圆周长为π,,A B 两点的坐标分别为1122(,),(,)x y x y ,则12y y -值为( )A .53 B .103 C .203 D 2已知直线)0)(2(>+=kx k y 与抛物线x y C 8:2=相交于B A ,两点,F 为C 的焦点,若FB FA 2=.则=k ( )A.31B.32C.32D.3223若双曲线22221x y a b-=-的离心率为54,则两条渐近线的方程为( )A0916X Y ±= B 0169X Y ±= C 034X Y ±= D 043X Y±= 4设双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的半焦距为C ,直线L 过(,0),(0,)a b 两点,已知原点到直线L 的距离为4,则双曲线的离心率为( )A 2B 2或3C D 5双曲线92x -42y =1中,被点P(2,1)平分的弦所在直线方程是( )A 8x-9y=7B 8x+9y=25C 4x-9y=16D 不存在6平面上的动点P 到定点F(1,0)的距离比P 到y 轴的距离大1,则动点P 的轨迹方程为7.双曲线的渐近线方程为34y x=±,则双曲线的离心率是 。
8过函数y=-294--x x 的图象的对称中心,且和抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点的直线的条数共有 条9如图,矩形ABCD 的两条对角线相交于点(20)M ,,AB 边所在直线的方程为360x y --=点(11)T -,在AD 边所在直线上.(I )求AD 边所在直线的方程; (II )求矩形ABCD 外接圆的方程;(III )若动圆P 过点(20)N -,,且与矩形ABCD 的外接圆外切,求动圆P 的圆心的轨迹方程.10椭圆C0:x2a2+y2b2=1(a>b>0,a,b为常数),动圆C1:x2+y2=t21,b<t1<a.点A1,A2分别为C0的左,右顶点.C1与C0相交于A,B,C,D四点.(1)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程;(2)设动圆C2:x2+y2=t22与C0相交于A′,B′,C′,D′四点,其中b<t2<a,t1≠t2.若矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等.证明:t21+t22为定值.11已知双曲线:C 22221x y a b-=(0,0)a b >>与圆22:3O x y +=相切,过C 的左焦点O 相切. (1)求双曲线C 的方程; (2)P 是圆O 上在第一象限内的点,过P 且与圆O 相切的直线l 与C 的右支交于A 、B 两点,AOB ∆的面积为l 的方程.解析几何练习题参考答案1.A 2。
高考数学解析几何专题练习解析版82页1.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>, 过左焦点F 1的直线交双曲线的右支于点P , 且y 轴平分线段F 1P , 则双曲线的离心率是( ) A . 3B .32+C . 31+D . 322. 一个顶点的坐标()2,0, 焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( ) A. 19422=+y x B. 14922=+y x C. 113422=+y x D. 141322=+y x3.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A , B 两点, 且△OAB (O 为坐标原点)的面积为, 则m 6+ m 4的值为( ) A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点, 则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0, π/2), Q (-2, π), 则有 ( )(A)P 在曲线C 上, Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上 (C)P 不在曲线C 上, Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上 6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( ) A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数), 则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( ) A .54 B .45C .254 D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( )A.)3,2(-、13B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+by x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N , 若212F F MN ≤, 则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( )A.1222=+y x B. 13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x 11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线, 交双曲线于A , B 两点, 设双曲线的左顶点M , 若MAB ∆是直角三角形, 则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a b y a x , N M ,是椭圆上关于原点对称的两点, P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k , 021≠k k , 则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ). (A)22 (B) 42 (C) 23 (D)43 13.设P 为双曲线11222=-y x 上的一点, F 1、F 2是该双曲线的两个焦点, 若2:3:21=PF PF , 则△PF 1F 2的面积为( )A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =u u u u r ,且0PM AM ⋅=u u u u r u u u u r则||PM u u u u r 的最小值是( )A .2B .3C .2D .3 16.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为, 则直线l 的方程为A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为32, 过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =u u u r u u u r, 则k =( )(A )1 (B (C (D )2 18.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离 19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( )(A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.若直线l :y =kx 与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限, 则直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π, 3π) B .(6π, 2π) C .(3π, 2π) D .[6π, 2π] 21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点, 若线段AB 的中点为(1,1)M -, 则直线l 的斜率为( )A .23B .32 C .32- D . 23- 22.已知点()()0,0,1,1O A -, 若F 为双曲线221x y -=的右焦点, P 是该双曲线上且在第一象限的动点, 则OA FP uu r uu r⋅的取值范围为( )A .)1,1 B .C .(D .)+∞23.若b a ,满足12=+b a , 则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21 .D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 125.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点, P 为双曲线上的一点, 若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列, 则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 4D . 526.过A(1, 1)、B(0, -1)两点的直线方程是( )A.B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=, 则圆心P 及半径r 分别为 ( ) A 、圆心()1,3P , 半径10r =; B 、圆心()1,3P , 半径10r =;C 、圆心()1,3P -, 半径10r =;D 、圆心()1,3P -, 半径10r =29.F 1、F 2是双曲线C :x 2- 22y b=1的两个焦点, P 是C 上一点, 且△F 1PF 2是等腰直角三角形, 则双曲线C 的离心率为 A .12 B .22C .32 D .3230.圆01222=--+x y x 关于直线032=+-y x 对称的圆的方程是( ) A.21)2()3(22=-++y x B.21)2()3(22=++-y x C.2)2()3(22=-++y xD.2)2()3(22=++-y x31.如图, 轴截面为边长为34等边三角形的圆锥, 过底面圆周上任一点作一平面α, 且α与底面所成二面角为6π, 已知α与圆锥侧面交线的曲线为椭圆, 则此椭圆的离心率为( )(A )43 (B )23 (C )33 (D ) 22 32.已知直线(2)(0)y k x k =+>与抛物线C :28y x =相交于A.B 两点, F 为C 的焦点,若2FA FB=, 则k =( )A. 13B. 2C. 23D. 2233.已知椭圆23)0(1:2222的离心率为>>=+b a by a x C , 过右焦点F 且斜率为)0(>k k 的直线与B A C ,相交于两点, 若3=, 则=k ( ) A. 1 B .2 C . 3 D .234.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线为l , 过(1,0)M 且斜率为3的直线与l 相交于点A , 与C 的一个交点为B .若AM MB =u u u u r u u u r, 则P 的值为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )435.若动圆与圆(x -2)2+y 2=1外切, 又与直线x +1=0相切, 则动圆圆心的轨迹方程是 ( ) A.y 2=8x B.y 2=-8x C.y 2=4x D.y 2=-4x36.若R k ∈, 则方程12322=+++k y k x 表示焦点在x 轴上的双曲线的充要条件是( )A .23-<<-kB .3-<kC .3-<k 或2->kD .2->k 37.点(-1, 2)关于直线y =x -1的对称点的坐标是 (A )(3, 2) (B )(-3, -2) (C )(-3, 2) (D )(3, -2) 38.设圆422=+y x 的一条切线与x 轴、y 轴分别交于点B A 、, 则AB 的最小值为( )A 、4B 、24C 、6D 、839.圆220x y ax by +++=与直线220(0)ax by a b +=+≠的位置关系是 ( ) A .直线与圆相交但不过圆心. B . 相切. C .直线与圆相交且过圆心. D . 相离40.椭圆的长轴为A1A2, B 为短轴的一个端点, 若∠A1BA2=120°, 则椭圆的离心率为A .36B .21C .33D .2341.已知圆C 与圆(x -1)2+y 2=1关于直线y =-x 对称, 则圆C 的方程为( ) A .(x +1)2+y 2=1 B .x 2+y 2=1 C .x 2+(y +1)2=1 D .x 2+(y -1)2=142.已知直线l 经过坐标原点, 且与圆22430x y x +-+=相切, 切点在第四象限, 则直线l 的方程为( )A.3y x = B .3y x =- C .3y x =D .3y x =- 43.当曲线214y x =+-与直线240kx y k --+=有两个相异的交点时, 实数k 的取值范围是 ( ) A .5(0,)12 B .13(,]34 C .53(,]124 D .5(,)12+∞ 44.已知F 1、F 2分别是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点且212||8||PF a PF =, 则双曲线离心率的取值范围是( ) A. (1,2]B. [2 +∞)C. (1,3]D. [3,+∞)45.已知P 是圆22(3)(3)1x y -+-=上或圆内的任意一点, O 为坐标原点,1(,0)2OA =u u u r , 则OA OP ⋅u u u r u u u r 的最小值为( )A .12B .32C .1D .246.已知0AB >且0BC <, 则直线0Ax By C ++=一定不经过( )(A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限47.[2012·课标全国卷]等轴双曲线C 的中心在原点, 焦点在x 轴上, C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A , B 两点, |AB|=43, 则C 的实轴长为( )A.2B.22C.4D.8 48.双曲线具有光学性质:“从双曲线的一个焦点发出的光线经过双曲线反射后, 反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点。
解析几何专题练习一、选择题(每题4分,共32分)1、若椭圆的一个焦点是(-2,0),则a等于()2、若双曲线的焦点到它相对应的准线的距离为2,则k等于()A.1 B. 4 C. 6 D. 83、在椭圆中,短轴的两个端点与一个焦点恰好构成正三角形,若短轴长为2,则两准线间的距离为()4、已知双曲线,则点M到x轴的距离为()5、双曲线的焦点分别为以线段为边长作等边三角形,若双曲线恰好平分正三角形的另外两边,则双曲线的离心率为()6、椭圆长轴上的一个顶点为A,以A为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则该三角形的面积为()7、若椭圆的左、右焦点分别为线段被抛物线的焦点分成5:3两段,则椭圆的离心率为()8、点P(-3,1)在椭圆的左准线上,过点P且方向为的光线,经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为()二、填空题(每题5分,共20分)1、若双曲线的渐近线方程为,它的一个焦点是,则双曲线的方程为。
2、若抛物线上一点M与该抛物线的焦点F的距离,则点M到x轴的距离为。
3、抛物线的焦点到准线的距离为。
4、抛物线在点P和Q处的切线斜率分别为1和-1,则。
三、解答题(本大题共有4题,满分48分)1、经过抛物线的焦点的直线l与抛物线交于点A、B,若抛物线的准线上存在一点C,使△ABC为等边三角形,求直线l的斜率的取值范围.2、已知曲线,一条长为8的弦AB的两个端点在H上运动,弦AB的中点为M,求距y轴最近的点M的坐标.3、已知点为椭圆上一定点,过点A作两条直线与椭圆交于B、C两点.若直线AB、AC与x轴围成以点A为顶点的等腰三角形,求直线BC的斜率,并求在什么条件下△ABC的面积最大?最大面积是多少?4、如图,直角三角形PAQ的顶点P(-3,0),点A在y轴上,点Q在x轴正半轴上,∠PAQ=90°.在AQ的延长线上取点M,使.(1)当点A在y轴上移动时,求动点M的轨迹C;(2)设轨迹C的准线为l,焦点为F,过F作直线m交轨迹C于G、H两点,过点G作平行轨迹C的对称轴的直线n且n∩l=E.试问:点E、O、H(O为坐标原点)是否在同一条直线上?说理由.答案与解析:一、选择题1、选B解析:从椭圆的标准方程切入,由题设知,所给方程为椭圆第一标准方程:∴这里有于是可得,应选B.2、选C.解析:双曲线标准方程为∴∴双曲线的焦点到相应准线的距离∴由题设得∴应选C.3、选A.解析:由题设得a=2b又b=1,∴a=2,∴两准线间的距离∴应选A.4、选C.解析:应用双曲线定义.设得,①又②∴由①②得③∴∴∴即点M到x轴的距离为,应选C.5、选A.解析:由题设易知等边三角形的另一顶点P在y轴上,且中线OP的长为设故有由此解得或(舍去)∴应选A.6、选A.解析:椭圆标准方程为取A(-2,0),由题设易知以A为顶点的等腰直角三角形BAC的顶点B、C关于x轴对称.不妨设B点坐标为则由等腰直角三角形ABC得∴将点B坐标代入椭圆方程得∴或于是有∴应选A.7、选D.解析:由题设得①②∴由①②得故应选D.8、选A.解析:从确立反射光线的方程突破.椭圆左准线方程,左焦点由题意得①又过点p方向为点(-3,1)关于直线y=-2的对称点为(-3,-5)∴由光学知识得反射光线斜率为,反射光线经过点(-3,-5)∴反射光线方程为②在②中令y=0得x=-1,即反射光线与x轴的交点为(-1,0),∴椭圆左焦点坐标为(-1,0),即c=1③于是由①③得应选A.二、填空题1、答案:解析:由题意得①②∴将①②代入∴∴双曲线方程为2、答案:解析:这里令则由抛物线定义得∴∴∴点M到x轴的距离为.3、答案:.解析:抛物线方程为∴当a>0时,焦点到准线的距离;当a<0时,焦点到准线的距离;当a≠0时,焦点到准线的距离.4、答案:2p.解析:设过点p的抛物线的切线方程为y=x+b①则由题设知过点Q的抛物线的切线方程为y=-x-b②又设将①代入③∴由直线①与抛物线相切得∴∴由③得由此解得∴因此得点评:根据已知条件与抛物线关于x轴的对称性,两切线经过x轴上的同一点,它们在y轴上的截距互为相反数.由此断定.这是求解本题的关键.三、解答题.1、分析:注意到本题的目标,首选对交点A、B的坐标“既设又解”,对点C坐标“解而不设”.对于△ABC为正三角形的条件,则考虑利用正三角形的性质转化,为此,在循着熟悉的思路奠基之后,从寻求弦AB的垂直平分线方程突破.解:抛物线的焦点F(1,0),准线方程为x=-1.由题意设直线l的方程为y=k(x-1)①把①代入得且②∴即∴弦AB的垂直平分线方程为,∴它与准线x=-1的交点C的坐标为注意到△ABC为正三角形∴③又由抛物线定义得④⑤∴④⑤代入③解得∴所求直线l的斜率的取值范围为.点评:这里对A、B坐标的求解是“半心半意”,解题中途运用常用定理,因此,为避免引入新的参数,我们对点C坐标采取“解而不设”,以便于实现用同一参数k表示△ABC为正三角形的条件的设想.我们的这一设想一旦实现,解题便胜券在握.2、分析:体现点M到y轴的距离的线段MM′平行于双曲线的对称轴.注意到线段MM′与表示A、B到(右)准线的距离的线段之间的密切联系,考虑运用双曲线第二定义,故而对A、B 坐标“设而不解”.解:曲线为双曲线的右支.这里∴e=2右准线l:设作则∴∴①又双曲线右焦点由双曲线第二定义得②∴②代入①得③当且仅当,即AB为焦点弦时等号成立.∴由③当且仅当弦AB通过焦点时等号成立.注意到曲线H过焦点垂直于对称轴的弦长为6<8,故条件可以满足.∴④此时,,,而,于是有⑤因此由④⑤得,距y轴最近的点M的坐标为.点评:(1)解析几何中寻求某量的最值或寻求某量取何最值的有关曲线上的点的坐标,基本解法之一是“先找后解”,即首先利用曲线的性质或平面几何知识寻求该量取得最值时的点(或线段),而后运用代数求解的手段解出这一量或这一点的坐标,本题的求解便是运用了这一手法.(2)这里应用了焦点弦的命题:,同学们不妨给予证明,或寻找解题的另一途径.3、分析:由题设容易确定椭圆的方程.由直线AB、AC与x轴围成以A为顶点的等腰三角形知直线AB与AC的倾斜角互补,因而它们的斜率互为相反数(即两斜率之和为0)这便是我们求解目标的一个等量关系.为便于由这一等量关系求解,我们在第一阶段对B、C坐标“解而不设”.当求出直线BC的斜率之后,进而研究△ABC面积的最大值时再考虑对B、C坐标“既设又解”(半心半意地“解”).解:(1)将点坐标代入椭圆方程得n=6∴椭圆方程为①由题设知等腰三角形ABC的两腰不能与x轴垂直,故设两腰AB、AC所在直线的斜率分别为,,则直线AB的方程为②直线AC的方程为③∴由①②联立解得点B坐标为∴由①③联立解得点C坐标为由题设知∴直线BC的斜率(2)设直线BC的方程为④④代入椭圆方程得∴判别式△>0⑤且∴⑥又点A到直线BC的距离∴△ABC的面积当且仅当时等号成立∴,当且仅当(满足⑤式)时取得.于是可知,当或时,△ABC的面积S取得最大值,此时,直线BC的方程为,即.此时又易知BC∥OA(O为原点),B、C两点恰好分别为长轴、短轴的端点.点评:本题的难点在于求直线BC的斜率.对此,从已知条件中认识到直线AB和AC的倾角互补,进而是解题的关键环节.对于B、C两点坐标,立足于“求解”,虽然计算量大一些,但思路简明,解题的技术含量较低,反而容易寻出目标.对于直线与圆锥曲线相交的问题,在适宜的条件下以“求解”回避审题需要的深刻与细腻,也是解题的基本方略.4、分析:(1)条件的转化,化繁为简的策略之一,是线段向x轴或向y轴的投影转化.注意到这里点A在y轴上,故考虑运用这一策略进行转化.(2)此为常见的直线与抛物线相交的问题,故考虑对点G、H、E的坐标“既设又解”.解:(1)设M(x,y),且过点M作MN⊥OY于N则∴∴点A坐标为由题设得PA⊥AM化简得①注意到当x=0时,点M与点N重合,点Q与原点重合,这与已知条件不符因此,动点M的轨迹方程为,其轨迹是顶点在原点,焦点为F(1,0)的抛物线(不含顶点).(2)由(1)知,轨迹C的焦点F(1,0),准线l:x=-1(ⅰ)当直线m不与x轴垂直时,设直线m的方程为y=k(x-1)(k≠0)①将①与联立,消去x得∴由韦达定理得②又直线n的方程为∴∴∴∴点E、O、H三点共线(ⅱ)当直线m⊥ox时,直线m的方程为x=1,此时易证点E、O、H三点共线.于是,由(ⅰ)(ⅱ)知,题设条件下的点E、O、H一定在同一条直线上.点评:对于(1),已知条件的投影转化促使点M,A的关系明朗,从而为运用“直接法”求轨迹方程奠定基础.对于(2),要证点E、O、H三点共线,重点证也是常用方法.只是不可忽略直线m⊥x轴的情形.“一般”与“特殊”共同组成解题或证明的完整过程.此题的求解也是展示一般与特殊之间辩证关系的一个范例.。
高中数学解析几何深度练习题及答案1. 平面几何题目一:已知平面上三点A(1, -2),B(3, 4),C(7, 1),求证:三角形ABC为等腰三角形。
解答:首先计算AB、AC、BC的长度,分别利用两点之间的距离公式:AB = √[(3-1)^2 + (4-(-2))^2] = √[4 + 36] = √40AC = √[(7-1)^2 + (1-(-2))^2] = √[36 + 9] = √45BC = √[(7-3)^2 + (1-4)^2] = √[16 + 9] = √25由于AB的平方等于BC的平方,即AB^2 = BC^2,可以得出AB = BC。
因此,三角形ABC为等腰三角形。
题目二:已知平面上直线L1过点A(2, -1),斜率为k,与直线L2:3x + ky + 5 = 0 互相垂直,求k的值。
解答:首先计算直线L2的斜率:L2: 3x + ky + 5 = 0化简得:ky = -3x - 5因此,L2的斜率k2为 -3/k。
由于L1与L2互相垂直,根据垂直直线的特性可知斜率k1与k2之积为 -1。
即 k * (-3/k) = -1。
解上述方程可以得出:k^2 = 3,因此k的两个解为k = √3 和 k = -√3。
题目三:已知直线L1:4x + 3y - 2 = 0 与直线L2垂直,并且直线L2通过点A(5,-1),求直线L2的方程式。
解答:由于L1与L2垂直,它们的斜率之积为 -1。
L1的斜率为 -4/3,所以L2的斜率为 3/4。
通过点斜式可以得到L2的方程式:y - (-1) = (3/4)(x - 5)化简得到:y = (3/4)x + 2因此,直线L2的方程式为:y = (3/4)x + 2。
2. 空间几何题目一:已知直线L1:x = 3 - 2t,y = 5 + 3t,z = -1 + 4t,求直线L1的参数方程。
解答:直线的参数方程为x = x0 + at,y = y0 + bt,z = z0 + ct,其中(a, b, c)为直线的方向向量。
高考数学解析几何题型专题训练一,选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右顶点分别为M ,N ,若在椭圆C 上存在点H ,使1,02MH NH k k ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则离心率e 的取值范围为()A.2⎫⎪⎪⎝⎭B.0,2⎛ ⎝⎭C.,12⎫⎪⎪⎝⎭D.2⎛ ⎝⎭2.已知过椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为其右焦点,若1260F PF ∠=︒,则椭圆的离心率为()C.223.若椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为35,两焦点分别为1F ,2F ,M 为椭圆上一点,且12F F M 的周长为16,则椭圆C 的方程为()A.2211625x y += B.221259x y += C.221925x y += D.2212516x y +=4.椭圆22214x y a +=与双曲线2212x y a -=有相同的焦点,则a 的值为()A.1 B.1或-2 C.1或12 D.125.设椭圆222:1(07)49x y C b b +=<<的左、右焦点分别为1F ,2F ,经过点1F 的直线与椭圆C 相交于M ,N 两点,若212||||MF F F =,且174||MF MN =,则椭圆C 的短轴长为()A.5B. C.10D.6.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,如果C 上存在一点Q ,使12120F QF ∠=︒,则椭圆的离心率e 的取值范围为()A.10,2⎛⎤⎥⎝⎦B.1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.2⎛ ⎝⎦D.2⎫⎪⎢⎪⎣⎭7.已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>,过M 的右焦点(3,0)F 作直线交椭圆于A ,B 两点,若AB 的中点坐标为(2,1),则椭圆M 的方程为()A.22196x y += B.2214x y += C.221123x y += D.221189x y +=8.已知椭圆222:1(0)4x y C a a +=>的一个焦点为(2,0),则a 的值为()A. C.6D.89.已知1F ,2F 是椭圆2222:1(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12PF F 为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为()A.23B.12C.13D.1410.已知椭圆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.3B.3C.3D.13二,填空题11.已知双曲线2213x y m m -=的一个焦点是(0,2),椭圆221y x n m-=的焦距等于4,则n =_________.12.已知双曲线的两个焦点分别是1(F ,2F ,P 是双曲线上一点,且120PF PF ⋅=,122PF PF ⋅=,则双曲线的标准方程为____________.13.设1F ,2F 是双曲线22154x y -=的两个焦点,P 是该双曲线上一点,且12:2:1PF PF =,则12PF F 的面积等于______________.14.经过点(P -和(7)Q --的双曲线的标准方程是_____________.15.已知1F ,2F 分别为双曲线22:1C x y -=的左,右焦点,点P 在C 上,1260F PF ∠=︒,则12PF PF ⋅等于___________.16.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22221(0,0)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______________________.17.已知12,F F 是双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线与C 的左支交于P ,Q 两点,220,2||PQ PF QF PQ ⋅==,则12QF F 与OPQ 的面积之比为__________________.18.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,离心率2e =,则双曲线C 的渐近线方程为___________.19.已知双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的离心率等于2,它的焦点到渐近线的距离等于1,则该双曲线的方程为____________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,左顶点为A ,过点F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为M .若1tan 2MAF ∠=,则双曲线的离心率为_______________.三,解答题21.已知与双曲线221169x y -=共焦点的双曲线过点,2P ⎛ ⎝,求该双曲线的标准方程.22.已知等差数列{}n a 满足1235n n a a n ++=+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S .若*2N ,4(s n S λλλ∀∈<-+为偶数),求λ的值.23.求满足下列条件的椭圆或双曲线的标准方程:(1)椭圆的焦点在y 轴上,焦距为4,且经过点()3,2A ;(2)双曲线的焦点在x 轴上,右焦点为F ,过F 作重直于x 轴的直线交双曲线于A ,B 两点,且3AB =.24.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,若双曲线上存在一点P ,使1221sin sin PF F aPF F c∠=∠,求双曲线离心率的取值范围.25.若一个动点(,)P x y 到两个定点1(1,0)F -,2(1,0)F 的距离之差的绝对值为定值(02)m m,求动点P 的轨迹方程.26.已知双曲线C 与椭圆2212736x y +=有相同的焦点,且经过点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若12,F F 是双曲线C 的两个焦点,点P 在双曲线C 上,且12120F PF ∠=o ,求12F PF V 的面积.27.设双曲线22221(0)x y a ba b-=<<的半焦距为c,直线l过(,0)A a,(0,)B b两点,且原点到直线l的距离为34,求双曲线的离心率.答案以及解析1.答案:A 解析:设()00,H x y ,则()222202b y a x a=-,而(,0)M a -,(,0)N a ,220002220001,02MH NHy y y b k k x a x a x a a ⎛⎫∴⋅=⋅==-∈- ⎪+--⎝⎭,22e ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭.故选A.2.答案:D解析:由题意知点P 的坐标为2,b c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭或2,b c a ⎛⎫--⎪⎝⎭.1260F PF =︒∠,22cb a∴=)2222ac a c ==-,220e +=,e ∴=或e =(舍去).故选D.3.答案:D 解析:35c e a == ,35c a ∴=,设(0)35c at t ==>,则5a t =,3c t =.又12F F M 的周长为221616a c t +==,1t ∴=,5a ∴=,3c =,22216b a c ∴=-=.∴椭圆C 的方程为2212516x y +=,故选D.4.答案:A解析:由题意知220,04,42,a a a a >⎧⎪<<⎨⎪-=+⎩解得1a =.5.答案:D解析: 椭圆2221(07)49x y b b +=<<,7a ∴=,设1(,0)F c -,2(,0)F c ,则2122MF F F c ==,174||MF MN = ,1134MF NF ∴=,不妨设14MF t =,13(0)NF t t =>,由椭圆的定义可得2114143NF NF t =-=-,2114MF MF +=,即有2414c t +=,即27c t +=,①取1MF 的中点K ,连接2KF ,则2KF MN ⊥,由勾股定理可得222222||||MF MK NF NK -=-,即2222(2)(2)(143)(5)c t t t -=--.②由①②,解得1,5t c =⎧⎨=⎩或7,0c t =⎧⎨=⎩(舍去),又222c a b =-,2227524b ∴=-=,b ∴=2b ∴=,故选D.6.答案:D解析:设椭圆的上顶点为2(0,)B b .如图所示,12122F QF F B F ∠∠≤.依题意得,122120F B F ≥∠︒,2260OB F ≥∴∠︒,因此22tan cOB F b=∠≥2222333c b a c =-≥,2234c a ∴≥,从而32e ≥,又01e <<,312e ≤<,故选D.7.答案:D解析:设()11,A x y ,()22,B x y ,则()()()()22112222121212122222221,01x y a b b x x x x a y y y y x y a b ⎧+=⎪⎪⇒-++-+=⎨⎪+=⎪⎩.又124x x +=,122y y +=,121210123y y x x --==---,22420b a ∴-=,即222a b =.又29c =,2292b b ∴+=,解得29b =,从而218a =.∴椭圆M 的方程为221189x y +=,故选D.8.答案:A解析:由椭圆的焦点为(2,0)知,2a >,因此,22428a =+=,从而a =,故选A.9.答案:D解析:由题意可得直线AP的方程为)y x a =+,①直线2PF的方程为)y x c =-.②联立①②,得3()5y a c =+,如图,过P 向x 轴引垂线,垂足为H,则()5PH a c =+.因为260PF H ∠=︒,2122PF F F c ==,3)5PH a c =+,所以2)5sin 6022a c PH PF c +︒===,即5a c c +=,即4a c =,所以14c e a ==.故选D.10.答案:A解析:以线段12A A 为直径的圆的方程为222x y a +=,该圆与直线20bx ay ab -+=相切,a ,即2b =,223a b ∴=,222a b c =+ ,2223c a ∴=,63c e a ∴==.11.答案:5解析:因为双曲线的一个焦点是(0,2),所以设双曲线的标准方程为22221y x a b -=,0a >,0b >,又由题意得,双曲线的标准方程是2213y x m m -=--,所以23a m =-,2b m =-,所以244c m =-=,即1m =-,所以椭圆方程是221y x n+=,因为椭圆的焦距24c =,所以2c =,所以14n -=,解得5n =.12.答案:2214x y -=解析:由题意得,双曲线的焦点在x 轴上,且122F F c ==由双曲线的定义,知122PF PF a -=,得222112224PF PF PF PF a -⋅+=.①由120PF PF ⋅=知12PF PF ⊥,122PF PF ⋅= ,222121220PF PF F F ∴+==.代入①式,解得24a =.又c =,2221b c a ∴=-=,∴双曲线的标准方程为2214x y -=.13.答案:12解析:1F ,2F 是双曲线22154x y -=的两个焦点,∴可设1(3,0)F -,2(3,0)F ,126F F ∴=,12:2:1PF PF = ,∴设2(0)PF x x =>,则12PF x =.由双曲线的性质知2x x -=,解得x =.1PF ∴=2PF =,124cos 5F PF ∴∠=,123sin 5F PF ∴∠=.12PF F ∴的面积为131225⨯=.14.答案:2212575y x -=解析:设双曲线的方程为221(0)mx ny mn +=<,则9281,72491,m n m n +=⎧⎨+=⎩解得1,751,25m n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故双曲线的标准方程为2212575y x -=.15.答案:4解析:在12PF F 中,()222212121212122cos60F F PF PF PF PF PF PF PFPF =+-⋅⋅=-+⋅︒,即22122PF PF =+⋅,解得124PF PF ⋅=.16.答案:22y x =±解析:设()()1122,,,A x y B x y .由22x py =得0,2p F ⎛⎫⎪⎝⎭,抛物线的准线方程为2p y =-.由抛物线定义得12||||AF BF y y p +=++.||2pOF =Q ,结合||||4||2AF BF OF p +==,得12y y p +=.将22x py=代入22221x y a b -=得22221py y a b -=,即222210y pyb a-+=,则221222221pb p a y y p a b +===.2221b a ∴=,222,a b ∴=∴双曲线22221x y a b -=的渐近线方程为22y x =.17.答案:3解析:由2.PQ PF ⊥又22QF PQ =,则260PQF ︒∠=,设||PQ x =,则22QF x =,2.PF =由21212PF PF QF QF a -=-=,得112,22PF a QF x a =-=-,则(24x a x +-=,解得1)x a =,则1||QF PQ==,于是212233212F PQQF F OPQF PQ S S S S ∆==V VV 3-.18.答案:y =解析:本题考查双曲线的几何性质.双曲线C的离心率2c e a ===,所以ba =,所以双曲线C的渐近线方程为by x a=±=.19.答案:2231x y -=解析:由题意可得2,ce a==则2c a =,设其一焦点为(),0F c ,渐近线方程为0bx ay ±=,那么1bcd b c====,而22224c a a b ==+,解得213a =,那么所求的双曲线方程为2231x y -=.20.答案:53解析:本题考查双曲线的几何性质.如图所示,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点(,0)F c ,左顶点(,0)A a -.由双曲线的对称性不妨取渐近线方程为b y x a=-,则过点(,0)F c 且与直线b y x a =-垂直的直线FM 的方程为()a y x c b =-.联立(),,a y x c b b y x a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得2,a ab x y c c ==-,即2,a ab M cc ⎛⎫- ⎪⎝⎭.作MN AF ⊥于点N ,在AMN 中,由1tan 2MAF ∠=,可得2||1||2()ab MN c AN a a c -==--,整理得2a c b +=,所以()2222()44a c b c a +==-,整理得223250c ac a --=,即23250e e --=,解得53e =或1e =-(舍去),故双曲线C 的离心率为53.21.答案:已知双曲线221169x y -=,则216925c =+=,5c ∴=.设所求双曲线的标准方程为22221(0,0)x y a b a b>=>-. 所求双曲线与双曲线221169x y -=共焦点,2225b a ∴=-,故所求双曲线方程可写为2222125x y a a -=-.点,2P ⎛- ⎝在所求双曲线上,222252(125a a ⎛- ⎝⎭∴-=-,化简得4241291250a a -+=,解得21a =或21254a =.当21254a =时,22125252525044b a =-=-=-<,不合题意,舍去,21a ∴=,224b =,∴所求双曲线的标准方程为22124y x -=.22.答案:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,因为1235n n a a n ++=+,所以122328211a a a a +=⎧⎨+=⎩,即113283511a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得12a =,1d =,所以2(1)1n a n n =+-=+,经检验,1n a n =+符合题设.所以数列{}n a 的通项公式为1n a n =+.(2)由(1)得11111(1)(2)12n n a a n n n n +==-++++,所以1111111123341222n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ,因为*n ∀∈N ,24n S λλ<-+,所以2142λλ-+≥,即27(2)2λ-≤,因为λ为偶数,所以2λ=.23.答案:(1)设椭圆的标准方程为()222210y x a b a b+=>>,上焦点为()10,2F ,下焦点为()20,2F -,根据椭圆的定义知,12238a AF AF =+=+=,即4a =,所以22216412b a c =-=-=,因此,椭圆的标准方程为2211612y x +=(2)设双曲线的标准方程为()222210,0x y a b a b-=>>,把x c =带入双曲线方程,得2b y a =±,所以223b a=.由222514b e a =+=,得2a b =.所以6a =,3b =,所以双曲线的标准方程为221369x y -=.24.答案:分析知P 不是双曲线的顶点,在12PF F 中,出正弦定理,得211221sin sin PF PF PF F PF F =∠∠,又1221sin sin PF F a PF F c∠=∠,所以21a c PF PF =,即12c PF PF a =,且点P 在双曲线的右支上。
高考数学平面解析几何专项训练(100题-含答案)1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点12(1,0),(1,0)F F -,点M 满足12MF MF +=记点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)点T 在直线2x =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.【答案】(1)2212x y +=(2)0【解析】【分析】(1)根据122MF MF +=,利用椭圆的定义求解;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立,利用参数的几何意义求解.(1)解:因为122MF MF +=,所以点M 的轨迹是以12(1,0),(1,0)F F -为焦点的椭圆,则21,1a c b ===,所以椭圆的方程是2212x y +=;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立()()2222cos 2sin 4cos 4sin 420t m t m θθθθ+++++=,由参数的几何意义知:12,TA t TB t ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m t t θθθ++⋅=-=-+-,设直线PQ 的参数方程为:()2cos ,sin x y m λαλλα=+⎧⎨=+⎩为参数,则12,TP TQ λλ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m λλααα++⋅=-=-+-,由题意得:222242422cos 2cos m m θα++-=---,即22cos cos θα=,因为αθ≠,所以cos cos θα=-,因为0,0θπαπ<<<<,所以θαπ+=,所以直线AB 的斜率tan θ与直线PQ 的斜率tan α之和为0.2.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,点(),N n S n n n *⎛⎫∈ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =+(2)152522n n n T ++=-【解析】【分析】(1)根据斜率公式可得出()222n S n n n =+≥,可知13S =满足()222n S n n n =+≥,可得出22n S n n =+,再利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩可求得数列{}n a 的通项公式;(2)求得1212n n n c ++=,利用错位相减法可求得n T .(1)解:由13a =,点,n S n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上,知1111n S S n n -=-,即()222n S n n n =+≥.当1n =时,113S a ==也符合上式,故22n S n n =+.当2n ≥时,()()221212121n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=+⎣⎦;13a =也满足上式,故21n a n =+.(2)解:112122n n n n a n c +++==.则2341357212222n n n T ++=++++ ,所以,3412135212122222n n n n n T ++-+=++++ ,上式-下式得1232211113111213214212422224212n n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪++⎛⎫⎝⎭=++++-=+- ⎝⎭- 252542n n ++=-,因此,152522n n n T ++=-.3.椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3,且过点(3,1).(1)求椭圆C 的方程;(2)A ,B ,P 三点在椭圆C 上,O 为原点,设直线,OA OB 的斜率分别是12,k k ,且1213k k ⋅=-,若OP OA OB λμ=+,证明:221λμ+=.【答案】(1)221124x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由条件可得c a22911a b +=,222c b a +=,解出即可;(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x y ,由条件可得012012x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩,12123x x y y =-,然后将01212x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩代入椭圆方程可得2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,然后可得答案.(1)因为ca=22911a b +=,222c b a +=所以可解得2a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆C 的方程221124x y +=.(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x yOP OA OB λμ=+ ,012012x x x y y y λμλμ=+⎧∴⎨=+⎩()()222212120011124124x x y y x y λμλμ+++=∴+= 即2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222112211124124x y x y +=+= ,,即22121221124x x y y λμλμ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭又1212121133y y k k x x ⋅=-∴=- ,即12123x x y y =-,221λμ∴+=4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A 、B 分别为椭圆C 的右顶点、上顶点,F 为椭圆C的右焦点,椭圆C 的离心率为12,ABF 的面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)点P 为椭圆C 上的动点(不是顶点),点P 与点M ,N 分别关于原点、y 轴对称,连接MN 与x 轴交于点E ,并延长PE 交椭圆C 于点Q ,则直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)是定值,定值为32-【解析】【分析】(1)根据椭圆的离心率可得到a,b,c 的关系,再结合ABF 的面积可得到()a c b -=,由此解得a,b ,可得答案.(2)设直线方程,并联立椭圆方程,得到根与系数的关系式,结合直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积,代入化简可得答案.(1)由题意得12c a =,则2a c =,b =.ABF 的面积为()1322a cb -=,则()a c b -将2a c =,b =代入上式,得1c =,则2a =,b =,故椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由题意可知直线PQ 的斜率一定存在,设直线PQ 的方程为y kx m =+,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则()11,M x y --,()11,N x y -,()1,0E x -,联立方程22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()2223484120k x kmx m +++-=,∴122834kmx x k +=-+,∴()12122286223434km m y y k x x m k m k k ⎛⎫+=++=-+= ⎪++⎝⎭,∴21212263348434MQmy y k k km x x kk ++===-+-+,112PEPQ y k k k x ===,∵11112222MP PE y yk k k x x ====,∴33242MP MQ k k k k ⋅=-⨯=-∴MP MQ k k ⋅为定值32-.【点睛】本题考查了椭圆方程的求法以及直线和椭圆的位置关系,综合考查了学生分析问题,解决问题以及计算方面的能力和综合素养,解答的关键是理清解决问题的思路,并能正确地进行计算.5.已知圆M 过点()1,0,且与直线1x =-相切.(1)求圆心M 的轨迹C 的方程;(2)过点()2,0P 作直线l 交轨迹C 于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为A '.问A B '是否经过定点,若经过定点,求出定点坐标;若不经过,请说明理由.【答案】(1)24y x =(2)()2,0-【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义计算可得;(2)设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y ,则()11,A x y '-,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,再表示出直线A B '的方程,将12y y +、12y y 代入整理即可得解;(1)解:由题意知动点M 的轨迹C 是以(0,0)O 为顶点,()1,0为焦点,1x =-为准线的抛物线,所以动圆圆心M 的轨迹方程为:24y x =;(2)解:设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y 不妨令21y y >,则()11,A x y '-,联立直线l 与抛物线方程得224x ty y x =+⎧⎨=⎩消去x 得2480y ty --=,则124y y t +=、128y y =-,则直线A B '的方程为()()211121y y y y x x x x +--=--,即()()21212121x x y x y y y x y x -+=+-,则()()()()2121212122ty ty y ty y y y x y ty -++=+-+,()()()2121211222t y y y y y x ty y y y -=+--+,即()()21211222y y y x ty y y y =+--+,所以()42824y tx t t ⋅=-⨯--⨯,即()2y t x =+,令200x y +=⎧⎨=⎩解得20x y =-⎧⎨=⎩,所以直线A B '恒过定点()2,0-;6.已知1F ,2F 是椭圆C :()222104x yb b+=>的左、右焦点,过1F 的直线与C 交于A ,B两点,且22::3:4:5AF AB BF =.(1)求C 的离心率;(2)设M ,N 分别为C 的左、右顶点,点P 在C 上(P 不与M ,N 重合),证明:MPN MAN ∠≤∠.【答案】(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,由勾股定理的逆定理可得290BAF ∠=︒,再根据椭圆的定义可求出m 的值,从而可求出12,AF AF 的值,则可得点A 是椭圆短轴的一个端点,进而可求出离心率,(2)由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则可得0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,然后求出tan tan αβ+,tan tan αβ,再利用正切的两角和公式可得02tan()y αβ+=,由正切函数可求出αβ+的最小值,从而可求出()MPN παβ∠=-+的最大值,进而可证得结论(1)由()222104x y b b+=>,得24a =,得2a =,由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,则22222AF AB BF +=,所以290BAF ∠=︒,因为223451248AF AB BF m m m m a ++=++===,所以23m =,所以22AF =,所以122422AF a AF =-=-=,所以12AF F △为等腰直角三角形,所以点A 是椭圆短轴的一个端点,所以b c =,因为222224b c b a +===,得b c =所以椭圆的离心率为2c e a ==(2)由(1)可得椭圆方程为22142x y +=,则(2,0),(2,0)M N -,因为点A是椭圆短轴的一个端点,所以不妨设A ,由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,2200142x y +=,所以2200002200001tan tan 22422y y y y x x x y αβ⋅=⋅===+--,00002200000442tan tan 2242y y y y x x x y y αβ+=+===+--,所以0tan tan 4tan()1tan tan y αβαβαβ++==-,所以当0y =tan()αβ+取得最小值由(1)可知290BAF ∠=︒,所以()0,2παβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以当tan()αβ+取得最小值时,αβ+取得最小值,即点P 与点A 重合时,αβ+取得最小值,此时()MPN παβ∠=-+取得最大,所以MPN MAN∠≤∠7.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长为,且过点)P(1)求C 的方程:(2)设直线()0y kx m m =+>交y 轴于点M ,交C 于不同两点A ,B ,点N 与M 关于原点对称,BO AN ⊥,Q 为垂足.问:是否存在定点M ,使得·NQ NA 为定值?【答案】(1)221102x y +=(2)存在【解析】【分析】(1)利用待定系数法求方程;(2)联立方程组,结合韦达定理可得直线恒过定点,进而求解.(1)依题意知2a =a =所以C 的方程可化为222110x y b+=,将点)P代入C 得251110b +=,解得22b =,所以椭圆方程为221102x y +=;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,联立221102x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得,()22215105100k x kmx m +++-=,()()()222104155100km k m ∆=-+->,解得22210m k <+,1221015km x x k -+=+,212251015m x x k -=+,注意到Q ,N ,A 三点共线,NQ NA NQ NA ⋅=⋅,又()NQ NA NB BQ NA NB NA ⋅=+⋅=⋅()()()()1212121222x x y m y m x x kx m kx m =+++=+++()()()()222222212122215102012441515k m k mkx xmk x x mm kk+-=++++=-+++()222221510510415k m m m k--+-=++当()2215105510m m --=-,解得1m =±,因为0m >,所以1m =,此时1NQ NA ⋅=-,满足0∆>,故存在定点()0,1M ,使得1NQ NA ⋅=-等于定值1.【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.8.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,4a M b ⎛⎫ ⎪⎝⎭为焦点是22y x =的抛物线上一点,H 为直线y a =-上任一点,A ,B 分别为椭圆C 的上,下顶点,且A ,B ,H 三点的连线可以构成三角形.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线HA ,HB 与椭圆C 的另一交点分别交于点D ,E ,求证:直线DE 过定点.【答案】(1)2214x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由椭圆的离心率求出,a c 的关系式,再由,4a M b ⎛⎫⎪⎝⎭为抛物线22=y x 上的点,结合222a b c =+,即可求出椭圆C 的方程.(2)设点()(),20H m m -≠,求得HA ,HB 的方程,与椭圆联立求得,D E 坐标,写出直线DE 的方程,即可求出DE 恒过的定点.(1)由题意知,222224c aa b a b c⎧=⎪⎪⎪=⨯⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)设点()(),20H m m -≠,易知()0,1A ,()0,1B -,∴直线HA 的方程为31y x m =-+,直线HB 的方程为11y x m=--.联立223114y x m x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得22362410x x m m ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,∴22436D m x m =+,223636D m y m -=+,同理可得284E m x m -=+,2244E m y m -=+,∴直线DE 的斜率为21216m k m-=,∴直线DE 的方程为222241284164m m m y x m m m --⎛⎫-=+ ⎪++⎝⎭,即2121162m y x m -=-,∴直线DE 过定点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.9.已知点(1,2)M -在抛物线2:2(0)E y px p =>上.(1)求抛物线E 的方程;(2)直线12,l l 都过点12(2,0),,l l 的斜率之积为1-,且12,l l 分别与抛物线E 相交于点A ,C 和点B ,D ,设M 是AC 的中点,N 是BD 的中点,求证:直线MN 恒过定点.【答案】(1)24y x =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将点坐标代入求解抛物线方程;(2)设出直线方程,表达出,M N 的坐标,求出直线MN 的斜率,利用直线斜率之积为-1,求出直线MN 恒过的定点,从而证明出结论.(1)∵点(1,2)M -在抛物线2:2E y px =上,∴2(2)2p -=,∴解得:2p =,∴抛物线E 的方程为:24y x =.(2)由12,l l 分别与E 相交于点A ,C 和点B ,D ,且由条件知:两直线的斜率存在且不为零.∴设1122:2,:2l x m y l x m y =+=+由214,2y x x m y ⎧=⎨=+⎩得:21480y m y --=设()()1122,,,A x y C x y ,则1214y y m +=,∴12M y m =,又2122M x m =+,即()21122,2M m m +同理可得:()22222,2N m m +∴()()212212212212222MN m m k m m m m -==++-+,∴()211121:222MN y m x m m m -=--+即MN :()1212121y x m m m m =--⎡⎤⎣⎦+,∵12,l l 的斜率之积为1-,∴12111m m ⋅=-,即121m m =-,∴121:(4)MN y x m m =-+,即直线MN 过定点(4,0).10.已知抛物线()20x ay a =>,过点0,2a M ⎛⎫ ⎪⎝⎭作两条互相垂直的直线12,l l ,设12,l l 分别与抛物线相交于,A B 及,C D 两点,当A 点的横坐标为2时,抛物线在点A 处的切线斜率为1.(1)求抛物线的方程;(2)设线段,AB CD 的中点分别为,E F ,O 为坐标原点,求证直线EF 过定点.【答案】(1)24x y =;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)结合导数知识,利用切线斜率构造方程可得a ,由此可得抛物线方程;(2)将直线AB 方程代入抛物线方程中,结合韦达定理可确定中点坐标,同理可得CD中点坐标,利用直线方程两点式可得直线EF 方程,化简可知其过定点()0,4.(1)由2x ay =得:21y ax =,则2y x a '=,241x y a=∴==',解得:4a =,∴抛物线方程为:24x y =;(2)由题意知:直线12,l l 的斜率都存在且都不为零,由(1)知:()0,2M ,设直线:2AB y kx =+,代入24x y =得:2480x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,128x x =-,()21212444y y k x x k ∴+=++=+,AB ∴中点()22,22E k k +;12l l ⊥ ,1:2CD y x k ∴=-+,同理可得:CD 中点222,2F k k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;EF ∴的方程为:()()222222222222k k y k x k k k ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭-+=-+,化简整理得:14y k x k ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则当0x =时,4y =,∴直线EF 恒过定点()0,4.【点睛】思路点睛:本题考查直线与抛物线综合应用中的直线过定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与抛物线方程联立,整理为关于x 或y 的一元二次方程的形式;②利用0∆>求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理可整理得到变量间的关系,从而化简直线方程;④根据直线过定点的求解方法可求得结果.11.在直角坐标系xOy 中,曲线:C 221x y +=经过伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩后的曲线为1C ,以x 轴正半轴为级轴,建立极坐标系.曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若1C 上的一点P 到2C 的距离的最大,求距离的最大值及P 点的坐标.【答案】(1)1C :2213y x +=,2C :40x y +-=;(2)max d =,1322P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.【解析】【分析】()1直接利用转换关系,把参数方程,直角坐标方程和极坐标方程之间进行转换;()2利用三角函数关系式的变换和点到直线的距离公式的应用求出结果.(1)解:由伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩得,代入曲线:C 221x y +=得:1C 的普通方程为2213y x +=,由极坐标方程sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭sin y ρθ=,cos x ρθ=可得:2C 的直角坐标方程为40x y +-=.(2)解:直线2C 的普通方程为40x y +-=,设1C上的为点()cos P θθ,到2C 的距离为d =当且仅当()223k k Z πθπ=-+∈时,取得max d =,又因为1cos 23y 2x θθ⎧==-⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩,即点P 的坐标为1322⎛⎫-- ⎪⎝⎭.12.已知椭圆C :2222+x y a b=1(a >b >0)经过点A (0,1),且右焦点为F (1,0).(1)求C 的标准方程;(2)过点(0,12)的直线l 与椭圆C 交于两个不同的点P .Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .证明:以MN 为直径的圆过y 轴上的定点.【答案】(1)2212x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由已知得,c b ,再求得a ,即得椭圆方程;(2)由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得1212,x x x x +,由直线,AP AQ 方程求出,M N 坐标,求出以MN 为直径的圆的方程,然后代入1212,x x x x +求得圆方程的常数项,从而可得y 的定点坐标.(1)由题意可得1,1c b ==从而22a =.所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2)证明:由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,将直线l 代入椭圆方程得()2242430k x kx ++-=,所以12122243,,4242k x x x x k k --+==++,直线AP 的方程为1111y y x x -=+,直线AQ 的方程为2211y y x x -=+.可得1212,0,,011x x M N y y ⎛⎫⎛⎫--⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,以MN 为直径的圆方程为,21212011x x x x y y y ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭,即()()221212121201111x x x x x y x y y y y ⎛⎫++++= ⎪----⎝⎭.①因为()()()1212122121212124111142122x x x x x x y y k x x k x x kx kx ==---++⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭22212612842k k k -==--+++.所以在①中令0x =,得26y =,即以MN 为直径的圆过y轴上的定点(0,,13.已知抛物线C :()220y px p =>,过点()2,0R 作x 轴的垂线交抛物线C 于G ,H 两点,且OG OH ⊥(O 为坐标原点).(1)求p ;(2)过()2,1Q 任意作一条不与x 轴垂直的直线交抛物线C 于A ,B 两点,直线AR 交抛物线C 于不同于点A 的另一点M ,直线BR 交抛物线C 于不同于点B 的另一点N .求证:直线MN 过定点.【答案】(1)1p =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由题意知2RG OR ==,不妨设()2,2G ,代入抛物线方程中可求出p 的值,(2)设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫⎪⎝⎭,则可表示出直线AB ,AM ,BN 的方程,再由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-,再表示出直线MN 的方程,结合前面的式子化简可得结论(1)由题意知,2RG OR ==.不妨设()2,2G ,代入抛物线C 的方程,得44p =解得1p =.(2)由(1)知,抛物线C 的方程为22y x =.设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则直线AB 的斜率为12221212222AB y y k y y y y -==+-.所以直线AB 的方程为2111222y y x y y y ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,即()121220x y y y y y -++=.同理直线AM ,BN ,MN 的方程分别为()131320x y y y y y -++=,()242420x y y y y y -++=,()343420x y y y y y -++=,由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-.又直线MN 的方程为()343420x y y y y y -++=,即1212441620x y y y y y ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭.所以直线MN 的方程为()1212280y y x y y y +++=.把()121240y y y y -++=代入()1212280y y x y y y +++=,得()12122480y y x y y y +++=,()122)880(y y x y y +++=,所以由20x y +=,880y +=可得2x =,1y =-.所以直线MN 过定点()2,1-.14.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于P ,A 两点,且PF λFA = .(1)若λ=4,求直线l 的方程;(2)设点E (a ,0),直线PE 与抛物线C 的另一个交点为B ,且PE EB μ=.若λ=4μ,求a的值.【答案】(1)4340x y --=或4340x y +-=(2)4【解析】【分析】(1)由4PF FA =得014y y =-,设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立,结合韦达定理,即得解;(2)由PF λFA = 得01y y λ=-,结合014y y =-,可得204y λ=,再由PE EB μ= 得02y y μ=-,设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立由韦达定理可得024y y a =-,故204y aμ=,又4λμ=,代入运算即得解(1)易知焦点F (1,0),设P (0x ,0y ),A (1x ,1y )由4PF FA =得014y y =-设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y my --=,其中216160m ∆=+>,所以014y y =-由①②可得0141y y =⎧⎨=-⎩或0141y y =-⎧⎨=⎩又014y y m +=,所以34m =或34m =-所以直线l 的方程为314x y =+或314x y =-+.化简得4340x y --=或4340x y +-=(2)由PF λFA =得01y y λ=-又014y y =-可得204y λ=设点B (2x ,2y ),由PE EB μ= 得02y y μ=-设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y ny a --=.所以216()0n a ∆=+>,024y y a=-故204y aμ=又4λμ=,所以2200444y y a=⋅,考虑到点P 异于原点,所以00y ≠,解得4a =此时2216()16(4)0n a n ∆=+=+>所以a 的值为415.平面直角坐标系xOy 中,双曲线22:136x y C -=的右焦点为F ,T 为直线:1l x =上一点,过F 作TF 的垂线分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,交l 于点A .(1)证明:直线OT 平分线段PQ ;(2)若3PA QF =,求2TF 的值.【答案】(1)证明见解析(2)12+【解析】【分析】(1)设直线PQ 的方程为3x ty =+,设点()11,P x y 、()22,Q x y ,将直线PQ 的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,求出线段PQ 的中点N 的坐标,计算得出ON OT k k =,证明出O 、T 、N 三点共线,即可证得结论成立;(2)由3PA QF =得3PA QF = ,可得出1238x x -+=,变形可得出()()12212184384x x x x x x ⎧++=⎪⎨+-=⎪⎩,两式相乘结合韦达定理可求得2t 的值,再利用两点间的距离公式可求得2TF 的值.(1)解:依题意,3F x ==,即()3,0F ,设()1,2T t ,则直线PQ 的方程为3x ty =+,由22326x ty x y =+⎧⎨-=⎩得()222112120t y ty -++=,设()11,P x y 、()22,Q x y ,则()222210Δ14448210t t t ⎧-≠⎪⎨=-->⎪⎩,故212t ≠,由韦达定理可得1221221t y y t +=--,1221221y y t =-,所以()121226621x x t y y t +=++=--,又直线PQ 分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,所以()()()22121212122963339021t x x ty ty t y y t y y t +=++=+++=-<-,故212t >所以PQ 中点为2236,2121t N t t ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭,所以2ON OT k t k ==,故O 、T 、N 三点共线,即直线OT 平分线段PQ .(2)解:依题意,由3PA QF =得3PA QF =,则()12133x x -=-,即1238x x -+=,所以()12284x x x ++=,①,()121384x x x +-=,②①×②得()()21212123166416x x x x x x +++-=,所以()22222366963166416212121t t t t+⨯-⨯-=-⨯---,解得28374t +=,或28374t -=(舍去),此时,224412t TF =+=+【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.16.已知抛物线2:4E y x =,F 为其焦点,O 为原点,A ,B 是E 上位于x 轴两侧的不同两点,且5OA OB ⋅=.(1)求证:直线AB 恒过一定点;(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)在(2)的条件下,当F 为ABC 的内心时,求ABC 重心的横坐标.【答案】(1)证明见解析(2)见解析(3)173【解析】【分析】(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,124y y m +=,124y y n =-,结合向量的数量积,转化求解直线AB 的方程,推出结果.(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等即CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,根据斜率和为零,从而可得结果;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,由题意可得32AC CF AN NF ==,坐标化,结合点在抛物线上可得点的坐标,从而得到结果.(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x=+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,则124y y m +=,124y y n =-,由5OA OB ⋅= 得:21212()516y y y y +=,所以:1220y y =-或124y y =(舍去),即4205n n -=-⇒=,所以直线AB 的方程为5x my =+,所以直线AB 过定点(5,0)P .(2)由(1)知,直线AB 过定点(5,0)P 可设直线AB 的方程为5x my =+,此时124y y m +=,1220y y =-,设x 轴上定点C 坐标为(,0)t ,要使F 到直线AC 和BC 的距离相等,则CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,故0AC BC k k +=,即21210y yx t x t+=--,∴()()21120y x t y x t -+-=,∴()()1212250my y t y y +-+=,∴()40450m m t -+-=对任意m 恒成立,∴510t -=,5t =-,故在x 轴上有一定点C (5,0)-,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,∵F 为ABC 的内心,∴32AC CF AN NF ==,32=,即2211126250x y x +-+=,又2114y x =,∴21122250x x -+=,同理22222250x x -+=,∴12,x x 是方程222250x x -+=的两个根,∴1222x x +=,∴三角形重心的横坐标为1251733x x +-=.17.已知椭圆C 的两个顶点分别为()2,0A -,()2,0B ,焦点在x (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线()()10y k x k =-≠与x 轴交于点P ,与椭圆C 交于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线与x 轴交于Q ,求MN PQ的取值范围.【答案】(1)2214x y +=;(2)(4,【解析】【分析】(1)由顶点和离心率直接求,,a b c 即可;(2)先联立直线和椭圆方程,借助弦长公式表示出弦长MN ,再求出垂直平分线和Q 坐标,表示出PQ ,最后分离常数求取值范围即可.(1)由题意知2222,a c a a b c =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩可得1,2a b ==,故椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)由()22114y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,可得()2222418440k x k x k +-+-=,设()()1122,,,M x y N x y ,则22121222844,4141k k x x x x k k -+=⋅=++,()121222241k y y k x x k -+=+-=+,线段MN 的中点为2224,4141k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,线段MN 的垂直平分线方程为22214()4141k k y x k k k --=--++,令0y =,得22341kx k =+,所以223,041k Q k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,又(1,0)P ,则22223114141k k PQ k k +=-=++,又12MN x x =-=所以2241141MN k k PQk +==++220,1331k k ≠∴<-<+ ,故MN PQ的取值范围为(4,.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的关系式求解;(2)关键在于联立直线和椭圆方程,依次求出垂直平分线和弦长MN 、PQ ,转化成关于k 的代数式求范围即可.18.定义平面曲线的法线如下:经过平面曲线C 上一点M ,且与曲线C 在点M 处的切线垂直的直线称为曲线C 在点M 处的法线.设点()()000,0M x y y >为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点.(1)求抛物线C 在点M 处的切线的方程(结果不含0x );(2)求抛物线C 在点M 处的法线被抛物线C 截得的弦长||AB 的最小值,并求此时点M 的坐标.【答案】(1)002y py x y =+(2);()p 【解析】【分析】(1)先化简求导确定切线斜率,再按照在点处的切线方程进行求解;(2)先联立法线和抛物线方程,借助弦长公式表示弦长,最后换元构造函数,求导确定最小值.(1)因为点()()000,0M x y y >在抛物线上方,所以由2:2(0)C y px p =>得y =py y'=,所以在点M 处的切线斜率0y y pk y y ='==,所求切线方程为000()py y x x y -=-,又202y x p=,故切线方程为2000()2y p y y x y p -=-,即002y p y x y =+.(2)点M 处的法线方程为2000()2y y y y x p p-=--,即220022y p p x y y p +=-+.联立抛物线2:2(0)C y px p =>,可得()2232000220y y p y y p y +-+=,可知0∆>,设()()1122,,,A x y B x y ,()2221212002,2p y y y y y p y +=-⋅=-+,所以322212202()y p AB y y y +⋅-=.令200t y =>,则3222()(0)t p AB t t +=>,令3222()()(0)t p f t t t +=>,1312222222223()()()(2)2()2t p t t p t p t p f t t t +⋅-++⋅-'=⨯=,所以()f t 在()20,2p 单调递减,在()22,p +∞单调递增,所以()2min ()2f t f p ==,即min AB =,此时点M的坐标为()p .【点睛】(1)关键在于化简出0y >时的抛物线方程,借助求导确定切线斜率;(2)写出法线方程,联立抛物线求弦长是通用解法,关键在于换元构造函数之后,借助导数求出最小值.19.已知点()11,0F -,()21,0F ,M 为圆22:4O x y +=上的动点,延长1F M 至N ,使得1MN MF =,1F N 的垂直平分线与2F N 交于点P ,记P 的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)过2F 的直线l 与Γ交于,A B 两点,纵坐标不为0的点E 在直线4x =上,线段OE 分别与线段AB ,Γ交于,C D 两点,且2OD OC OE =⋅,证明:AC BC =.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由线段垂直平分线和三角形中位线性质可证得12124PF PF F F +=>,可知P 点轨迹为椭圆,由此可得轨迹方程;(2)由已知可知24D C x x =;当l 斜率不存在时显然不成立;当l 斜率存在时,设l 方程,将其与椭圆方程联立,结合韦达定理可得AB 中点横坐标;设():0OE y k x k ''=≠,与直线l 和椭圆方程联立可求得34k k'=-,由此可整理得到C x ,与AB 中点横坐标相同,由此可得结论.(1)连接1,MO PF,PM 是1NF 的垂直平分线,1PF PN ∴=,1222PF PF PN PF NF ∴+=+=;,M O 分别为112,NF F F 中点,224NF MO ∴==,12124PF PF F F ∴+=>,P ∴点轨迹是以12,F F 为焦点,长轴长为4的椭圆,即2a =,1c =,23b ∴=,P ∴点轨迹Γ的方程为:22143x y +=;(2)2OD OC OE =⋅ ,即OD OE OC OD =,D EC Dx x x x ∴=,由题意知:0C x >,4E x =,24D C x x ∴=,①当直线l 斜率不存在时,即:1l x =,此时1C x =,2D x <,此时24D C x x =不成立;②当直线l 斜率存在时,设():1l y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,由()221431x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得:()22223484120k x k x k +-+-=,2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+∴⎨-⎪=⎪+⎩,AB ∴中点的横坐标为21224234x x k k +=+;设直线OE 的方程为:()0y k x k ''=≠,由()1y k x y k x ='=⎧⎨-⎩得:kx k k ='-,即C k x k k ='-;由22143y k xx y =⎧='⎪⎨+⎪⎩得:221234x k ='+,即221234D x k ='+;由24D C x x =得:212434k k k k =''+-,整理可得:34k k '=-,2122434324C x x kk x k k k+∴===++,C ∴为线段AB 的中点,AC BC ∴=.【点睛】关键点点睛:本题考查定义法求解轨迹方程、直线与椭圆综合应用问题;本题证明C 为AB 中点的关键是能够通过已知等式得到,C D 两点横坐标之间满足的等量关系,进而表示出AB 中点横坐标和C 点横坐标,证明二者相等即可.20.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F,离心率2e =,P为椭圆上一动点,12PF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若C ,D 分别是椭圆E 长轴的左、右端点,动点M 满足MD CD ⊥,连结CM 交椭圆于点N ,O 为坐标原点.证明:OM ON ⋅为定值;(3)平面内到两定点距离之比是常数()1λλ≠的点的轨迹是圆.椭圆E 的短轴上端点为A ,点Q 在圆228x y +=上,求22QA QP PF +-的最小值.【答案】(1)22142x y +=;(2)见解析;4.【解析】【分析】(1)结合离心率和12PF F △面积的最大值列出关于,,a b c 的方程,解方程即可;(2)设直线CM 方程,写出点M 坐标,联立椭圆方程,求点N 坐标,通过向量数量积计算即可;(3)设点R 坐标,借助点Q 在圆228x y +=上,将2QA 转化成RA ,再借助椭圆定义将2PF 转化成14PF -,最后通过1,,R P F 三点共线求出最小值.(1)当P 为短轴端点时,12PF F △的面积最大,2bc =,222222,c a bc a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得2,a b c ===,故椭圆E 的方程为22142x y +=.(2)由(1)知,()2,0,(2,0)C D -,设直线():2CM y k x =+,11(,)N x y ,,(2,4)MD CD M k ⊥∴ ,联立221,42(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩整理得()22222218840k x k x k +++-=,由21284221k x k --=+得2122421k x k -=+,1124(2)21ky k x k =+=+,222244(,)2121k k N k k -∴++,2222442442121k kOM ON k k k -⋅=⨯⨯++ ,故OM ON ⋅为定值4.(3)由题意(A ,设()(0,),,R m Q x y ,使2QA QR =,()()22222,4QR x y m QAx y +-==+,整理得222282833m m x y y --++=,又点Q 在圆228x y +=上,20,883m =∴⎨-⎪=⎪⎩解得m =,(0,R 由椭圆定义得124PF PF =-,2112(4)4QA QP PF QR QP PF QR QP PF +-=+--∴=++-,当1,,R P F三点共线时,(10,,(R F 22QA QP PF +-∴4.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的方程;(2)关键在于设出直线方程,联立得出点N 坐标;(3)关键在于利用题目中给出的圆的定义将2QA 转化成RA ,再结合椭圆定义,将问题简化成共线问题.21.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为坐标原点,P 为椭圆C 上的一个动点,过点E0)作OP 的平行线交椭圆C 于M ,N 两点,问:是否存在实数t (t >0),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)存在,12t =【解析】【分析】(1)由题意可得2a =,再将点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程中可求出2b ,从而可求得椭圆的方程,(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =,将直线方程代入椭圆方程中可求出22,x y ,则可得2OP ,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =,将直线方程代入椭圆方程消去y ,利用根与系数的关系,再利用两点间的距离公式表示出||,||EM EN ,再计算||||EM EN 与2OP 比较可求出t 的值,②当OP 的斜率不存在时,可得||OP =MN的方程为x ||||EM EN 的值,进而可求出t (1)由题意可得24a =,所以2a =.因为点(1,32)在椭圆C 上,所以221914a b +=,解得23b =.所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =.联立方程,得22143y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得221234x k =+,2221234k y k =+.解得()2222221211212||343434k k OP k k k+=+=+++,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =-.联立方程,得(22143y k x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩化简,得()22223412120k x x k +=+-=.因为点E0)在椭圆内部,所0∆>,221213221212,3434k x x x x k k-+=⋅=++,所以1||EM x =-.同理可得2||EN x =所以()(())22121212||||113EM EN kx xk x x x x ⋅=+=+⋅++()()22222223112122413343434k k kk k k k +-=+⋅-+=+++,假设存在实数(0)t t >),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列,则22||||||EM EN t OP ⋅=.所以()()22222311213434k k tk k ++=⋅++.解得214t=.四为1t >,所以12t =,②当OP 的斜率不存在时,||OP =MN 的方程为x =x =22143x y +=,得234y =.所以||||2EM EN ==,当||,||,||EM t OP EN 构成等比数列时,22||||||EM EN t OP ⋅=,即2334t =.因为0t >,所以12t =.综上所述,存在实数12t =,使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为x y αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.直线l 的极坐标方程为()cos sin 3m m ρθθ++=l 与曲线C 交于A ,B 两点.(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若AB =CD .【答案】(1)2212x y +=,30mx y m ++=;(2)4.【解析】【分析】(1)消参法求曲线C 的普通方程,公式法求直线l 的直角坐标方程.(2)由(1)所得普通方程,结合圆中弦长、半径、弦心距的几何关系求圆心到直线l 的距离,再利用点线距离公式列方程求参数m ,即可得直线的倾斜角大小,由AB 、CD 的关系求CD 即可.(1)由题意,消去参数α,得曲线C 的普通方程为2212x y +=.将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入()cos sin 3m m ρθθ++得直线l的直角坐标方程为30mx y m ++=.(2)设圆心到直线l:30mx y m ++=的距离为d,则AB =3d =.3=,解得3m =-.所以直线l的方程为60x +=,则直线l 的倾斜角为30θ=︒.所以4cos30AB CD ==︒.23.在平面直角坐标系xOy中,已知直线340x y ++=与圆1C :222x y r +=相切,另外,椭圆2C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为32,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于C ,D 两点.且1CD =.(1)求圆1C 的方程与椭圆2C 的方程;(2)经过圆1C 上一点P 作椭圆2C 的两条切线,切点分别记为A ,B ,直线PA ,PB 分别与圆1C 相交于M ,N 两点(异于点P ),求△OAB 的面积的取值范围.【答案】(1)225x y +=,2214x y +=;(2)4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【解析】【分析】(1)由直线与圆的相切关系及点线距离公式求参数r ,即可得圆1C 的方程,根据椭圆离心率、22b CD a=及椭圆参数关系求出a 、b 、c ,即可得椭圆2C 的方程.(2)设()11,A x y 、()22,B x y 、()00,P x y ,讨论直线PA ,PB 斜率存在性,则直线PA 为()111y k x x y =-+、直线PB 为()222y k x x y =-+,联立椭圆方程并结合所得一元二次方程0∆=求1k 、2k ,进而得直线PA 为1114x x y y +=、直线PB 为2214x xy y +=,结合P 在直线PA ,PB 上有AB 为0014x xy y +=,联立椭圆方程,应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式,结合三角形面积公式得0OAB S = .(1)由题设,圆1C :222x y r +=的圆心为()0,0,因为直线340x y ++=与圆1C相切,则r ==所以圆1C 的方程为225x y +=,因为椭圆2Cc e a ==c =,由221b CD a==,则22a b =,又222a b c =+,所以22324a a a =+,解得2a =,1b =,所以椭圆2C 的方程为2214x y +=.综上,圆1C 为225x y +=,椭圆2C 为2214x y +=.(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,P x y .当直线PA ,PB 斜率存在时,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则直线PA 为()111y k x x y =-+,直线PB 为()222y k x x y =-+.由()11122440y k x x y x y ⎧=-+⎨+-=⎩,消去y 得:()()()22211111111148440k x k y k x x y k x ++-+--=.所以()()()2222111111116441444k y k x k y k x ⎡⎤∆=--+--⎣⎦.令0∆=,整理得()2221111114210x k x y k y -++-=,则11111122111444x y x y x k x y y --=-==-,所以直线PA 为()11114x y x x y y -=-+,化简得:22111144x x y y y x +=+,即1114x x y y +=.经验证,当直线PA 斜率不存在时,直线PA 为2x =或2x =-也满足1114x xy y +=.同理,可得直线PB 为2214x xy y +=.因为()00,P x y 在直线PA ,PB 上,所以101014x x y y +=,202014x xy y +=.综上,直线AB 为0014x xy y +=.由00221444x xy y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,消去y 得:()22200035816160y x x x y +-+-=.所以01220835x x x y +=+,21220161635y x x y -=+.所以12AB x =-=)20203135y y +==+.又O 到直线AB的距离d ==所以)20200311235OABy S y +=⋅+ t =,[]1,4t ∈,则24444OAB t S t t t∆==++,又[]44,5t t+∈,所以△OAB 的面积的取值范围为4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:第二问,设点及直线PA ,PB 的方程,联立椭圆结合相切关系求参数关系,进而确定PA ,PB 的方程,由P 在直线PA ,PB 上求直线AB 的方程,再联立椭圆并应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式求三角形面积的范围.24.已知点A ,B 是抛物线x 2=2py (p 为常数且p >0)上不同于坐标原点O 的两个点,且0OA OB ⋅= .(1)求证:直线AB 过定点;(2)过点A 、B 分别作抛物线的切线,两切线相交于点M ,记 OMA 、 OAB 、 OMB 的面积分别为S 1、S 2、S 3;是否存在定值λ使得22s =λS 1S 3?若存在,求出λ值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,4λ=【解析】【分析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线AB 方程为y kx t =+,代入抛物线方程中,消去y ,。
解析几何练习题一、直线方程与性质1. 已知两点A(2,3)和B(5,1),求直线AB的方程。
2. 已知直线l经过点P(1,2),且斜率为3,求直线l的方程。
3. 设直线y = 2x + 1与直线y = x + 3相交于点A,求点A的坐标。
4. 已知直线l:3x + 4y + 6 = 0,求直线l在x轴和y轴上的截距。
5. 判断下列直线是否平行:y = 2x + 3 和 y = 2x 1。
二、圆的方程与性质1. 已知圆心在原点,半径为5,求圆的方程。
2. 已知圆的方程为(x 2)² +(y + 3)² = 16,求圆的半径和圆心坐标。
3. 求过点A(1,2)、B(3,4)和C(5,6)的圆的方程。
4. 已知圆C:x² + y² = 25,直线l:2x y + 3 = 0,判断直线l与圆C的位置关系。
5. 求圆x² + y² + 2x 4y 20 = 0 的圆心和半径。
三、点、线、圆的综合问题1. 已知直线l:2x + 3y 1 = 0,求直线l上到点P(1,2)距离最短的点的坐标。
2. 已知圆C:(x 3)² + (y + 2)² = 16,直线l:x + y 4 = 0,求直线l与圆C的交点。
3. 设点A(2,3)关于直线y = x的对称点为B,求点B的坐标。
4. 已知直线l:3x 4y + 7 = 0,圆C:(x 1)² + (y + 2)² = 9,求直线l与圆C的公共点。
5. 求直线y = 2x + 1与圆x² + y² = 25的交点。
四、解析几何在实际问题中的应用1. 已知某工厂的原料存放点A(2,3)和产品存放点B(5,1),求从A 到B的最短路线。
2. 在平面直角坐标系中,有一块长方形土地,其四个角分别为A(0,0)、B(4,0)、C(4,3)和D(0,3),求该土地的对角线长度。
解析几何一、选择题1.已知两点A (-3,),B (,-1),则直线AB 的斜率是( )33A. B .-33C. D .-3333解析:斜率k ==-,故选D.-1-33-(-3)33答案:D 2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( )A .1B .-1C .-2或-1D .-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②a ≠0,x =0时,y =2+a .y =0时,x =,a +2a 则=a +2,得a =1或a =-2.故选D.a +2a 答案:D 3.两直线3x +y -3=0与6x +my +1=0平行,则它们之间的距离为( )A .4B .21313C. D .5132671020解析:把3x +y -3=0转化为6x +2y -6=0,由两直线平行知m =2,则d ==.|1-(-6)|62+2271020故选D.答案:D4.(2014皖南八校联考)直线2x -y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是( )A .x +2y -1=0 B .2x +y -1=0C .2x +y -5=0 D .x +2y -5=0解析:由题意可知,直线2x -y +1=0与直线x =1的交点为(1,3),直线2x -y +1=0的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2x -y +1=0的斜率为2,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程是y -3=-2(x -1),即2x +y -5=0.故选C.答案:C5.若直线l :y =kx -与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角3的取值范围是( )A. B .[π6,π3)(π6,π2)C. D .(π3,π2)[π3,π2]解析:由题意,可作直线2x +3y -6=0的图象,如图所示,则直线与x 轴、y 轴交点分别为A (3,0),B (0,2),又直线l 过定点(0,-),由题知直线l 与线段AB 相交(交点不含3端点),从图中可以看出,直线l 的倾斜角的取值范围为.故选B.(π6,π2)答案:B 6.(2014泰安一模)过点A (2,3)且垂直于直线2x +y -5=0的直线方程为( )A .x -2y +4=0 B .2x +y -7=0C .x -2y +3=0 D .x -2y +5=0解析:直线2x +y -5=0的斜率为k =-2,∴所求直线的斜率为k ′=,12∴方程为y -3=(x -2),即x -2y +4=0.12答案:A二、填空题7.过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为____________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为+=1,x a yb 由Error!解得Error!或Error!.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.答案:x +y -3=0或x +2y -4=08.(2014湘潭质检)若过点A (-2,m ),B (m,4)的直线与直线2x +y +2=0平行,则m的值为________.解析:∵过点A ,B 的直线平行于直线2x +y +2=0,∴k AB ==-2,解得m =-8.4-mm +2答案:-89.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是________.解析:由直线PQ 的倾斜角为钝角,可知其斜率k <0,即<0,化简得<0,∴-2<a <1.2a -(1+a )3-(1-a )a -1a +2答案:(-2,1)10.已知k ∈R ,则直线kx +(1-k )y +3=0经过的定点坐标是________.解析:令k =0,得y +3=0,令k =1,得x +3=0.解方程组Error!得Error!所以定点坐标为(-3,-3).答案:(-3,-3)三、解答题11.已知两直线l 1:x +y sinα-1=0和l 2:2x sinα+y +1=0,试求α的值,使(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解:(1)法一 当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-,k 2=-2sin α.1sin α要使l 1∥l 2,需-=-2sin α,1sin α即sin α=±,∴α=k π±,k ∈Z .22π4故当α=k π±,k ∈Z 时,l 1∥l 2.π4法二 由l 1∥l 2,得Error!∴sin α=±,22∴α=k π±,k ∈Z .π4故当α=k π±,k ∈Z 时,l 1∥l 2.π4(2)∵l 1⊥l 2,∴2sin α+sin α=0,即sin α=0.∴α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.12.设直线l 1:y =k 1x +1,l 2:y =k 2x -1,其中实数k 1,k 2满足k 1k 2+2=0.(1)证明l 1与l 2相交;(2)证明l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.证明:(1)假设l 1与l 2不相交,则l 1∥l 2即k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k +2=0,这与21k 1为实数的事实相矛盾,从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交.(2)法一 由方程组Error!解得交点P 的坐标为,(2k 2-k 1,k 2+k 1k 2-k 1)而2x 2+y 2=22+2(2k 2-k 1)(k 2+k 1k 2-k 1)=8+k 2+k 21+2k 1k 2k 2+k 21-2k 1k 2=k 21+k 2+4k 21+k 2+4=1.即P (x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1上.即l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.法二 交点P 的坐标(x ,y )满足Error!故知x ≠0.从而Error!代入k 1k 2+2=0,得·+2=0,y -1x y +1x 整理后,得2x 2+y 2=1.所以交点P 在椭圆2x 2+y 2=1上.第八篇 第2节一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )A .x 2+(y -2)2=1 B .x 2+(y +2)2=1C .(x -1)2+(y -3)2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ),则=1,得t =2,12+(t -2)2所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A.答案:A 2.(2014郑州模拟)动点P 到点A (8,0)的距离是到点B (2,0)的距离的2倍,则动点P 的轨迹方程为( )A .x 2+y 2=32B .x 2+y 2=16C .(x -1)2+y 2=16D .x 2+(y -1)2=16解析:设P (x ,y ),则由题意可得2=,(x -2)2+y 2(x -8)2+y 2化简整理得x 2+y 2=16,故选B.答案:B3.(2012年高考陕西卷)已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则( )A .l 与C 相交B .l 与C 相切C .l 与C 相离D .以上三个选项均有可能解析:x 2+y 2-4x =0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P (3,0)到圆心的距离为d ==1<2,(3-2)2+(0-0)2点P (3,0)恒在圆内,过点P (3,0)不管怎么样画直线,都与圆相交.故选A.答案:A4.(2012年高考辽宁卷)将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是( )A .x +y -1=0 B .x +y +3=0C .x -y +1=0 D .x -y +3=0解析:由题知圆心在直线上,因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选项C 符合,故选C.答案:C 5.(2013年高考广东卷)垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是( )A .x +y -=0B .x +y +1=02C .x +y -1=0D .x +y +=02解析:与直线y =x +1垂直的直线方程可设为x +y +b =0,由x +y +b =0与圆x 2+y 2=1相切,可得=1,故b =±.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形|b |12+122分析知b =-,则直线方程为x +y -=0.故选A.22答案:A 6.(2012年高考福建卷)直线x +y -2=0与圆x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则弦3AB 的长度等于( )A .2B .253C. D .13解析:因为圆心到直线x +y -2=0的距离d ==1,半径r =2,3|0+3×0-2|12+(3)2所以弦长|AB |=2=2.22-123故选B.答案:B二、填空题7.(2013年高考浙江卷)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________.解析:圆的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25,故圆心为(3,4),半径r =5.又直线方程为2x -y +3=0,∴圆心到直线的距离为d ==,|2×3-4+3|4+15∴弦长为2×=2=4.25-5205答案:458.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:因为圆C 的圆心(1,1)到直线l 的距离为d ==2,|1-1+4|12+(-1)22又圆半径r =.2所以圆C 上各点到直线l 的距离的最小值为d -r =.2答案:29.已知圆C 的圆心在直线3x -y =0上,半径为1且与直线4x -3y =0相切,则圆C的标准方程是________.解析:∵圆C 的圆心在直线3x -y =0上,∴设圆心C (m,3m ).又圆C 的半径为1,且与4x -3y =0相切,∴=1,|4m -9m |5∴m =±1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=1.答案:(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=110.圆(x -2)2+(y -3)2=1关于直线l :x +y -3=0对称的圆的方程为________.解析:已知圆的圆心为(2,3),半径为1.则对称圆的圆心与(2,3)关于直线l 对称,由数形结合得,对称圆的圆心为(0,1),半径为1,故方程为x 2+(y -1)2=1.答案:x 2+(y -1)2=1三、解答题11.已知圆C :x 2+(y -2)2=5,直线l :mx -y +1=0.(1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(2)若圆C 与直线相交于点A 和点B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.(1)证明:法一 直线方程与圆的方程联立,消去y 得(m 2+1)x 2-2mx -4=0,∵Δ=4m 2+16(m 2+1)=20m 2+16>0,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.法二 直线l :mx -y +1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C :x 2+(y -2)2=5内部,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.(2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),由方程(m 2+1)x 2-2mx -4=0,得x 1+x 2=,2mm 2+1∴x =.mm 2+1当x =0时m =0,点M (0,1),当x ≠0时,由mx -y +1=0,得m =,y -1x 代入x =,得x=,mm 2+1[(y -1x )2+1]y -1x 化简得x 2+2=.(y -32)14经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2+2=.(y -32)1412.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且|AB |=2时,求直线l 的方程.2解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有=2.解得a =-.|4+2a |a 2+134(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,得Error!解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.第八篇 第3节一、选择题1.设P 是椭圆+=1上的点.若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )x 225y 216A .4 B .5C .8D .10解析:由方程知a =5,根据椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =10.故选D.答案:D 2.(2014唐山二模)P 为椭圆+=1上一点,F 1,F 2为该椭圆的两个焦点,若x 24y 23∠F 1PF 2=60°,则·等于( )PF1→ PF 2→ A .3 B .3C .2 D .23解析:由椭圆方程知a =2,b =,c =1,3∴Error!∴|PF 1||PF 2|=4.∴·=||||cos 60°=4×=2.PF 1→ PF 2→ PF 1→ PF 2→ 12答案:D3.(2012年高考江西卷)椭圆+=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ,左、右焦x 2a 2y 2b 2点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为( )A. B .1455C. D .-2125解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用.由椭圆的性质可知|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c ,又|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,故(a -c )(a +c )=(2c )2,可得e ==.故应选B.ca 55答案:B4.(2013年高考辽宁卷)已知椭圆C :+=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的x 2a 2y 2b 2直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos ∠ABF =,则C 的离心率45为( )A. B .3557C. D .4567解析:|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB ||BF |cos ∠ABF =100+64-2×10×8×=36,45则|AF |=6,∠AFB =90°,半焦距c =|FO |=|AB |12=5,设椭圆右焦点F 2,连结AF 2,由对称性知|AF 2|=|FB |=8,2a =|AF 2|+|AF |=6+8=14,即a =7,则e ==.c a 57故选B.答案:B5.已知椭圆E :+=1,对于任意实数k ,下列直线被椭圆E 截得的弦长与x 2m y 24l :y =kx +1被椭圆E 截得的弦长不可能相等的是( )A .kx +y +k =0B .kx -y -1=0C .kx +y -k =0D .kx +y -2=0解析:取k =1时,l :y =x +1.选项A 中直线:y =-x -1与l 关于x 轴对称,截得弦长相等.选项B 中直线:y =x -1与l 关于原点对称,所截弦长相等.选项C 中直线:y =-x +1与l 关于y 轴对称,截得弦长相等.排除选项A 、B 、C ,故选D.答案:D6.(2014山东省实验中学第二次诊断)已知椭圆+=1(a >b >0)的左、右焦点分别为x 2a 2y 2b 2F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使=,则该椭圆的离心率的asin ∠PF 1F 2csin ∠PF 2F 1取值范围为( )A .(0,-1) B .2(22,1)C.D .(-1,1)(0,22)2解析:由题意知点P 不在x 轴上,在△PF 1F 2中,由正弦定理得=,|PF 2|sin ∠PF 1F 2|PF 1|sin ∠PF 2F 1所以由=a sin ∠PF 1F 2c sin ∠PF 2F 1可得=,a|PF 2|c|PF 1|即==e ,|PF 1||PF 2|ca 所以|PF 1|=e |PF 2|.由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以e |PF 2|+|PF 2|=2a ,解得|PF 2|=.2ae +1由于a -c <|PF 2|<a +c ,所以有a -c <<a +c ,2ae +1即1-e <<1+e ,2e +1也就是Error!解得-1<e .2又0<e <1,∴-1<e <1.故选D.2答案:D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中x 225y 216点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点距离为________.解析:∵|OM |=3,∴|PF 2|=6,又|PF 1|+|PF 2|=10,∴|PF 1|=4.答案:48.椭圆+=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2作倾斜角为120°的直线x 2a 2y 2b 2与椭圆的一个交点为M ,若MF 1垂直于x 轴,则椭圆的离心率为________.解析:不妨设|F 1F 2|=1,∵直线MF 2的倾斜角为120°,∴∠MF 2F 1=60°.∴|MF 2|=2,|MF 1|=,2a =|MF 1|+|MF 2|=2+,332c =|F 1F 2|=1.∴e ==2-.ca 3答案:2-39.(2014西安模拟)过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方35y 225x 29程为________________.解析:由题意可设椭圆方程为+=1(m <9),y 225-m x 29-m 代入点(,-),35得+=1,525-m 39-m 解得m =5或m =21(舍去),∴椭圆的标准方程为+=1.y 220x 24答案:+=1y 220x 2410.已知F 1,F 2是椭圆C :+=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且x 2a 2y 2b 2⊥.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.PF1→ PF 2→ 解析:由题意得Error!∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,即4a 2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2,∴S △PF 1F 2=|PF 1||PF 2|=b 2=9,12∴b =3.答案:3三、解答题11.(2012年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:+=1(a >b >0)x 2a 2y 2b 2的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程.解:(1)由椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上,可得Error!∴Error!故椭圆C 1的方程为+y 2=1.x 22(2)由题意分析,直线l 斜率存在且不为0,设其方程为y =kx +b ,由直线l 与抛物线C 2相切得Error!消y 得k 2x 2+(2bk -4)x +b 2=0,Δ1=(2bk -4)2-4k 2b 2=0,化简得kb =1.①由直线l 与椭圆C 1相切得Error!消y 得(2k 2+1)x 2+4bkx +2b 2-2=0,Δ2=(4bk )2-4(2k 2+1)(2b 2-2)=0,化简得2k 2=b 2-1.②①②联立得Error!解得b 4-b 2-2=0,∴b 2=2或b 2=-1(舍去),∴b =时,k =,b =-时,k =-.222222即直线l 的方程为y =x +或y =-x -.22222212.(2014海淀三模)已知椭圆C :+=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一x 2a 2y 2b 2内角为60°的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx 交椭圆C 于A ,B 两点,在直线l :x +y -3=0上存在点P ,使得△PAB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :+=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的x 2a 2y 2b 2菱形的四个顶点.所以a =,b =1,3椭圆C 的方程为+y 2=1.x 23(2)设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),当直线AB 的斜率为0时,AB 的垂直平分线就是y 轴,y 轴与直线l :x +y -3=0的交点为P (0,3),又因为|AB |=2,|PO |=3,3所以∠PAO =60°,所以△PAB 是等边三角形,所以直线AB 的方程为y =0,当直线AB 的斜率存在且不为0时,则直线AB 的方程为y =kx ,所以Error!化简得(3k 2+1)x 2=3,所以|x 1|=,33k 2+1则|AO |==.1+k 233k 2+13k 2+33k 2+1设AB 的垂直平分线为y =-x ,1k 它与直线l :x +y -3=0的交点记为P (x 0,y 0),所以Error!解得Error!则|PO |=,9k 2+9(k -1)2因为△PAB 为等边三角形,所以应有|PO |=|AO |,3代入得=,9k 2+9(k -1)233k 2+33k 2+1解得k =0(舍去),k =-1.综上,k =0或k =-1.第八篇 第4节一、选择题1.设P 是双曲线-=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若x 216y 220|PF 1|=9,则|PF 2|等于( )A .1B .17C .1或17 D .以上答案均不对解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=8,又|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c -a =6-4=2>1,∴|PF 2|=17.故选B.答案:B2.(2013年高考湖北卷)已知0<θ<,则双曲线C 1:-=1与C 2:-π4x 2sin2θy 2cos2θy 2cos2θ=1的( )x 2sin2θA .实轴长相等 B .虚轴长相等C .离心率相等 D .焦距相等解析:双曲线C 1的半焦距c 1==1,双曲线C 2的半焦距c 2=sin2θ+cos2θ=1,故选D.cos2θ+sin2θ答案:D3.(2012年高考湖南卷)已知双曲线C :-=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近x 2a 2y 2b 2线上,则C 的方程为( )A.-=1 B .-=1x 220y 25x 25y 220C.-=1 D .-=1x 280y 220x 220y 280解析:由焦距为10,知2c =10,c =5.将P (2,1)代入y =x 得a =2b .ba a 2+b 2=c 2,5b 2=25,b 2=5,a 2=4b 2=20,所以方程为-=1.故选A.x 220y 25答案:A 4.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于( )A. B .1435C. D .3445解析:∵c 2=2+2=4,∴c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题可知|PF 1|-|PF 2|=2a =2,2|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=2,|PF 1|=4,22由余弦定理可知cos ∠F 1PF 2==.故选C.(42)2+(22)2-422×42×2234答案:C5.设椭圆C 1的离心率为,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆513C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )A.-=1 B .-=1x 242y 232x 2132y 252C.-=1 D .-=1x 232y 242x 2132y 2122解析:在椭圆C 1中,因为e =,2a =26,513即a =13,所以椭圆的焦距2c =10,则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),根据题意,可知曲线C 2为双曲线,根据双曲线的定义可知,双曲线C 2中的2a 2=8,焦距与椭圆的焦距相同,即2c 2=10,可知b 2=3,所以双曲线的标准方程为-=1.故选A.x 242y 232答案:A6.(2014福州八中模拟)若双曲线-=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域x 29y 216(x -m )2+y 2≥16内,则实数m 的取值范围是( )A .[-3,3]B .(-∞,-3]∪[3,+∞)C .[-5,5] D .(-∞,-5]∪[5,+∞)解析:因为双曲线-=1渐近线4x ±3y =0上的一个动点P 总在平面区域(x -m )x 29y 2162+y 2≥16内,即直线与圆相离或相切,所以d =≥4,解得m ≥5或m ≤-5,故实数|4m |5m 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考辽宁卷)已知F 为双曲线C :-=1的左焦点,P ,Q 为C 上的x 29y 216点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题知,双曲线中a =3,b =4,c =5,则|PQ |=16,又因为|PF |-|PA |=6,|QF |-|QA |=6,所以|PF |+|QF |-|PQ |=12,|PF |+|QF |=28,则△PQF 的周长为44.答案:448.已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)的离心率e =2,且它的一个顶点到较近焦点x 2a 2y 2b 2的距离为1,则双曲线C 的方程为________.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c -a =1,又e ==2,两式联立得a =1,c =2,ca ∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,∴方程为x 2-=1.y 23答案:x 2-=1y 239.(2014合肥市第三次质检)已知点P 是双曲线-=1(a >0,b >0)和圆x 2a 2y 2b 2x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,∠PF 2F 1=2∠PF 1F 2,则该双曲线的离心率为________.解析:依题意得,线段F 1F 2是圆x 2+y 2=a 2+b 2的一条直径,故∠F 1PF 2=90°,∠PF 1F 2=30°,设|PF 2|=m ,则有|F 1F 2|=2m ,|PF 1|=m ,3该双曲线的离心率等于==+1.|F 1F 2|||PF 1|-|PF 2||2m3m -m 3答案:+1310.(2013年高考湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :-=1(a >0,b >0)的两个焦点.若x 2a 2y 2b 2在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt △F 1PF 2中,|F 1F 2|=2c ,∠PF 1F 2=30°,得|PF 2|=c ,|PF 1|=c ,3根据双曲线的定义:|PF 1|-|PF 2|=2a ,(-1)c =2a ,3e ===+1.c a 23-13答案:+13三、解答题11.已知双曲线x 2-=1,过点P (1,1)能否作一条直线l ,与双曲线交于A 、B 两点,y 22且点P 是线段AB 的中点?解:法一 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,且线段AB 的中点为(x 0,y 0),若直线l 的斜率不存在,显然不符合题意.设经过点P 的直线l 的方程为y -1=k (x -1),即y =kx +1-k .由Error!得(2-k 2)x 2-2k (1-k )x -(1-k )2-2=0(2-k 2≠0).①∴x 0==.x 1+x 22k (1-k )2-k 2由题意,得=1,k (1-k )2-k 2解得k =2.当k =2时,方程①成为2x 2-4x +3=0.Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.∴不能作一条直线l 与双曲线交于A ,B 两点,且点P (1,1)是线段AB 的中点.法二 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线l 的斜率不存在,即x 1=x 2不符合题意,所以由题得x -=1,x -=1,21y 2122y 22两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-=0,(y 1+y 2)(y 1-y 2)2即2-=0,y 1-y 2x 1-x 2即直线l 斜率k =2,得直线l 方程y -1=2(x -1),即y =2x -1,联立Error!得2x 2-4x +3=0,Δ=16-24=-8<0,即直线y =2x -1与双曲线无交点,即所求直线不合题意,所以过点P (1,1)的直线l 不存在.12.(2014南京质检)中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=2,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.13(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由已知c =,13设椭圆长、短半轴长分别为a 、b ,双曲线实半轴、虚半轴长分别为m 、n ,则Error!解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为+=1,x 249y 236双曲线方程为-=1.x 29y 24(2)不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=2,13∴cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|==.102+42-(213)22×10×445第八篇 第5节一、选择题1.(2014银川模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为( )A. B .(1,0)(12,0)C. D .(0,18)(0,14)解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=y ,它的焦点坐标是.故选C.12(0,18)答案:C2.抛物线的焦点为椭圆+=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为( )x 24y 29A .x 2=-4y B .y 2=-4x55C .x 2=-4yD .y 2=-4x1313解析:由椭圆方程知,a 2=9,b 2=4,焦点在y 轴上,下焦点坐标为(0,-c ),其中c ==,a 2-b 25∴抛物线焦点坐标为(0,-),5∴抛物线方程为x 2=-4y .故选A.5答案:A3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是( )A .相离 B .相交C .相切 D .不确定解析:如图所示,设抛物线焦点弦为AB ,中点为M ,准线为l ,A 1、B 1分别为A 、B 在直线l 上的射影,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,于是M 到l 的距离d =(|AA 1|+|BB 1|)12=(|AF |+|BF |)=|AB |,故圆与抛物线准线相切.故选C.1212答案:C4.(2014洛阳高三统一考试)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为( )A. B .5383C. D .10103解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,则由Error!解得x 1=3,x 2=,13故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于+1=.故选B.x 1+x 2283答案:B5.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A. B .134C. D .5474解析:∵|AF |+|BF |=x A +x B +=3,12∴x A +x B =.52∴线段AB 的中点到y 轴的距离为=.xA +xB 254故选C.答案:C6.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( )A .(0,2)B .[0,2]C .(2,+∞) D .[2,+∞)解析:∵x 2=8y ,∴焦点F 的坐标为(0,2),准线方程为y =-2.由抛物线的定义知|MF |=y 0+2.以F 为圆心、|FM |为半径的圆的标准方程为x 2+(y -2)2=(y 0+2)2.由于以F 为圆心、|FM |为半径的圆与准线相交,又圆心F 到准线的距离为4,故4<y 0+2,∴y 0>2.故选C.答案:C 二、填空题7.动直线l 的倾斜角为60°,且与抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为________.解析:设直线l 的方程为y =x +b ,3联立Error!消去y ,得x 2=2p (x +b ),3即x 2-2px -2pb =0,3∴x 1+x 2=2p =3,3∴p =,则抛物线的方程为x 2=y .323答案:x 2=y38.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (0,4),准线为y =-4,则圆心为(0,4),半径r =8.所以,圆的方程为x 2+(y -4)2=64.答案:x 2+(y -4)2=649.(2012年高考北京卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A ,B 两点,其中点A 在x 轴上方,若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:∵抛物线y 2=4x ,∴焦点F 的坐标为(1,0).又∵直线l 倾斜角为60°,∴直线斜率为,3∴直线方程为y =(x -1).3联立方程Error!解得Error!或Error!由已知得A 的坐标为(3,2),3∴S △OAF =|OF |·|y A |=×1×2=.121233答案:310.已知点P 是抛物线y 2=2x上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A ,则(72,4)|PA |+|PM |的最小值是________.解析:设点M 在抛物线的准线上的射影为M ′.由已知可得抛物线的准线方程为x =-,焦点F 坐标为.12(12,0)求|PA |+|PM |的最小值,可先求|PA |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|PA |+|PF |=|PA |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|PA |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|PA |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+,12所以|PA |+|PM |≥5-=.1292答案:92三、解答题11.若抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线l :y =x +m 对称,且x 1x 2=-,求实数m 的值.12解:法一 如图所示,连接AB ,∵A 、B 两点关于直线l 对称,∴AB ⊥l ,且AB 中点M (x 0,y 0)在直线l 上.可设l AB :y =-x +n ,由Error!得2x 2+x -n =0,∴x 1+x 2=-,x 1x 2=-.12n2由x 1x 2=-,得n =1.12又x 0==-,x 1+x 2214y 0=-x 0+n =+1=,1454即点M 为,(-14,54)由点M 在直线l 上,得=-+m ,5414∴m =.32法二 ∵A 、B 两点在抛物线y =2x 2上.∴Error!∴y 1-y 2=2(x 1+x 2)(x 1-x 2).设AB 中点M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,k AB ==4x 0.y 1-y 2x 1-x 2又AB ⊥l ,∴k AB =-1,从而x 0=-.14又点M 在l 上,∴y 0=x 0+m =m -,14即M ,(-14,m -14)∴AB 的方程是y -=-,(m -14)(x +14)即y =-x +m -,代入y =2x 2,12得2x 2+x -=0,∴x 1x 2=-=-,∴m =.(m -12)m -122123212.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A (x 1,y 1),2B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若=+λ,求λ的值.OC → OA → OB→ 解:(1)直线AB 的方程是y =2,与y 2=2px 联立,2(x -p2)从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,5p4所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-2,y 2=4,22从而A (1,-2),B (4,4).22设=(x 3,y 3)=(1,-2)+λ(4,4)OC→ 22=(4λ+1,4λ-2),22即C (4λ+1,4λ-2),22所以[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),2即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。
解析几何专练
1、已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.
(1)求M的轨迹方程;
(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积。
2、如图,设椭圆x2
a2+y2
b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1⊥F1F2,
|F1F2|
|DF1|=22,△DF1F2的面积为
2 2.
(1)求该椭圆的标准方程.
(2)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.
3、已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为
Q,且|QF|=5
4|PQ|.
(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.
4、圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴、y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P .
(1)求点P 的坐标;
(2)焦点在x 轴上的椭圆C 过点P ,且与直线l :y =x +3交于A ,B 两点,若△P AB 的面积
为2,求C 的标准方程.
5、已知曲线Γ上的点到点F (0,1)的距离比它到直线y =-3的距离小2.
(1)求曲线Γ的方程.
(2)曲线Γ在点P 处的切线l 与x 轴交于点A ,直线y =3分别与直线l 及y 轴交于点M ,N .以MN 为直径作圆C ,过点A 作圆C 的切线,切点为B .试探究:当点P 在曲线Γ上运动(点P 与原点不重合)时,线段AB 的长度是否发生变化?证明你的结论.
6、如图1-5所示,O 为坐标原点,双曲线C 1:x 2a 21-y 2b 21=1(a 1>0,b 1>0)和椭圆C 2:y 2a 22+x 2
b 22
=1(a 2>b 2>0)均过点P ⎝⎛⎭
⎫233,1,且以C 1的两个顶点和C 2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.
(1)求C 1,C 2的方程.
(2)是否存在直线l ,使得l 与C 1交于A ,B 两点,与C 2只有一个公共点,且|OA →+OB →|=|AB | ?
证明你的结论.
7、 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32
,直线y =x 被椭圆C 截得的线段长为4105
. (1)求椭圆C 的方程.
(2)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD ⊥AB ,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.
(i)设直线BD ,AM 的斜率分别为k 1,k 2,证明存在常数λ使得k 1=λk 2,并求出λ的值; (ii)求△OMN 面积的最大值.
8、已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12
,左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线l :y =-12
x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534
,求直线l 的方程.
9、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-2,0),离心率为63
. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)设O 为坐标原点,T 为直线x =-3上一点,过F 作TF 的垂线交椭圆于P ,Q .当四边形OPTQ 是平行四边形时,求四边形OPTQ 的面积.。