2014高考一轮复习平面解析几何专题一-理
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FEDCBA 2014年高考数学试题汇编 平面几何选讲一.选择题1 (2014天津)如图,ABC D 是圆的内接三角形,BAC Ð的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F .在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分CBF Ð;②2FB FD FA = ;③AE CE BE DE ? ;④AF BDAB BF ? .则所有正确结论的序号是( )(A )①② (B )③④ (C )①②③ (D )①②④ 【答案】D 【解析】由弦切角定理得FBDEAC BAE ?? ,又BFD AFB ? ,所以BFD D ∽AFB D ,所以BF BDAF AB=,即AF BD AB BF ? ,排除A 、C .又FBD EAC DBC ?? ,排除B .二.填空题1.(2014重庆)过圆外一点P 作圆的切线PA (A 为切点),再作割线PB ,PC 分别交圆于B ,C ,若6=PA ,AC =8,BC =9,则AB =________.【答案】4【解析】.4AB ∴4AB 3,PB ,8B6B 9PB 6∴CA B PA B PC A ΔPCA AB Δ=====+==所以相似,与A P A P P P 2(2014湖北)(选修4-1:几何证明选讲)如图,P 为⊙O 的两条切线,切点分别为B A ,,过PA 的中点Q 作割线交⊙O 于D C ,两点,若,3,1==CD QC 则_____=PB.3 (2014湖南),已知AB,BC是O的两条弦,AO BC⊥,AB=BC=则O的半径等于________.【答案】3 24 (2014陕西)(几何证明选做题)如图,ABC ∆中,6BC =,以BC 为直径的半圆分别交,AB AC 于点,E F ,若2AC AE =,则EF =B.3,2,6∴Δ=∴===ΔEF AE AC BC CBEFAC AE ACB AEF ,且相似与 5. (2014广东)(几何证明选讲选做题)如图3,在平行四边形ABCD 中,点E 在AB 上且EB =2AE ,AC 与DE 交于点F ,则CDF AEF ∆∆的面积的面积=___22:9:,()()9.CDFAEF CDF CD EB AE AEF AE AE∆∆∴∆+===∆答案提示显然的面积的面积三.解答题1. (2014新课标I)(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AB 的延长线与DC 的延长线交于点E ,且CB=CE .(Ⅰ)证明:∠D=∠E ;(Ⅱ)设AD 不是⊙O 的直径,AD 的中点为M ,且MB=MC ,证明:△ADE 为等边三角形.【解析】:.(Ⅰ) 由题设知得A 、B 、C 、D 四点共圆,所以∠D=∠CBE ,由已知得,∠CBE=∠E , 所以∠D=∠……………5分(Ⅱ)设BCN 中点为,连接MN,则由MB=知M N ⊥所以O 在MN 上,又AD 不是O 的直径,M 为AD 中点,故O M ⊥AD , 即MN ⊥AD ,所以AD//BC,故∠A=∠CBE , 又∠CBE=∠E ,故∠A=∠由(Ⅰ)(1)知∠D=∠E , 所以△ADE 为等边三角形. ……………10分2. (2014新课标II)(本小题满分10)选修4—1:几何证明选讲如图,P 是O 外一点,PA 是切线,A 为切点,割线PBC 与O 相交于点B ,C ,PC=2PA ,D 为PC 的中点,AD 的延长线交O 于点E.证明: (Ⅰ)BE=EC ; (Ⅱ)AD ⋅DE=22PB【答案】 (1) 无(2)无(1)EC.BE BE ∠CE ∠BE ∠αBE,∠βαβBE ∠∠DEB ∠PDA ∠∠∠∠∠.AE ∠CE ,∠EB ∠,,,2===+=+∴+===+=+====∠Δ=∴==,所以,即即则连接为等腰三角形。
2014高考数学 解析几何 李远敬1(新课标10.)已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一交点,若4FP FQ =,则||QF =A .72 B .52C .3D .2 2.(湖北9.)已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是他们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( ) A.433 B.233C.3D.2 3.(安徽14)设21,F F 分别是椭圆)10(1:222<<=+b by x E 的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于B A ,两点,若x AF BF AF ⊥=211,3轴,则椭圆E 的方程为__________4.(山东(10))已知a b >,椭圆1C 的方程为22221x y a b +=,双曲线2C 的方程为22221x y a b -=,1C 与2C 的离心率之积为32,则2C 的渐近线方程为 (A )20x y ±=(B )20x y ±=(C )20x y ±=(D )20x y ±=5.(天津6)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条渐近线平行于直线,102:+=x y l 双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.120522=-y x B.152022=-y x C.1100325322=-y x D.1253100322=-y x6.(新课标2。
10.)设F 为抛物线C:23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A. 334B.938 C. 6332 D. 947.(湖北21)(满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点()1,0F 的距离比它到y 轴的距离多1,记点M 的轨迹为C.(1)求轨迹为C 的方程(2)设斜率为k 的直线l 过定点()2,1p -,求直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点,两个公共点,三个公共点时k 的相应取值范围。
2014年全国高考理科数学试题选编十.平面解析几何试题一.选择题和填空题1.全国课标Ⅰ.4.已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ). AB .3 CD .3m2.全国课标Ⅰ.10.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若4FP FQ =,则|QF |=( ). A .72 B .3 C .52D .2 3.(4课标全国Ⅱ.10)设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ).ABC .6332D .944.(大纲全国.6)已知椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为3,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B的周长为C 的方程为( ).A .22=132x y +B .22=13x y + C .22=1128x y + D .22=1124x y + 5.(大纲全国.9)已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1,F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |, 则cos ∠AF 2F 1=( ).A .14 B .13 CD6.(天津.5)已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ).A .221520x y -= B .221205x y -= C .2233125100x y -= D .2233110025x y -= 7.(福建9)设P ,Q 分别为圆x 2+(y -6)2=2和 椭圆22+110xy =上的点,则P ,Q 两点间的 最大距离是( ).A.BC.D.8.(湖北9)已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且12π=3F PF ∠,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( ). A.3 B.3C .3D .2 9.(广东4)若实数k 满足0<k <9,则曲线22=1259x y k --与曲线22=1259x y k --的( ). A .焦距相等 B .实半轴长相等 C .虚半轴长相等 D .离心率相等10.(江西9)在平面直角坐标系中,A ,B 分别是 x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为( ). A .4π5 B .3π4 C.(6π- D .5π411. (辽宁)已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( ). A .12 B .23 C .34 D .4312.(山东10)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为22221x y a b +=,双曲线C 2的方程为22221x y a b-=,C 1与C 2的离心率之积为2,则C 2的渐近线方程为( ).A.0x = B0y ±= C .x ±2y =0 D .2x ±y =013.(四川10)已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,2OA OB ⋅=(其中O 为坐标原点),则△ABO与△AFO 面积之和的最小值是( ).A .2B .3 C.8D14. (重庆8)设F 1,F 2分别为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点 P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则 该双曲线的离心率为( ). A .43 B .53 C .94D .3 15.(大纲全国.15)直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.16.(陕西.12)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为__.解析:因为(1,0)关于y=x的对称点为(0,1),所以圆C是以(0,1)为圆心,以1为半径的圆,其方程为x2+(y-1)2=1.17.(全国课标Ⅱ.16)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是__________.18.(湖北12)直线l1:y=x+a和l2:y=x+b将单位圆C:x2+y2=1分成长度相等的四段弧,则a2+b2=________.19.(重庆13)已知直线ax+y-2=0与圆心为C的圆(x-1)2+(y-a)2=4相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则实数a=__________.20.(北京.11)设双曲线C经过点(2,2),且与2214yx-=具有相同渐近线,则C的方程为__________;渐近线方程为__________.21.(安徽.14)设F1,F2分别是椭圆E:222=1yxb+(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为__________.22.(江西15)过点M(1,1)作斜率为12-的直线与椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于__________.23.(辽宁15)已知椭圆C:22194x y+=,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=__________.24.(湖南15)如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(a<b),原点O为AD的中点,抛物线y2=2px(p>0)经过C,F两点,则ba=__________.25.(四川14)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|P A|·|PB|的最大值是__________.26.(浙江16)设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线22221x ya b-=(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|P A|=|PB|,则该双曲线的离心率是__________.二.解答题1.(课标全国Ⅰ.20满分12分)已知点A(0,-2),椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)F是椭圆E的右焦点,直线AF,O为坐标原点.(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.2. (课标全国Ⅱ.20满分12分)设F1,F2分别是椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直.直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为34,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.3. (大纲全国21满分12分)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54Q F P Q=.(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. (陕西20满分13分)如图,曲线C由上半椭圆C1:22221y xa b+=(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.5. (北京19满分14分)已知椭圆C:x2+2y2=4.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与 圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.6. (天津18满分13分)设椭圆2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点分别为F,F 2,右顶点为A ,上 顶点为B .已知12AB F .(1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB 为直径的圆经过点F 1,经过原点O 的直线l 与该圆相切,求直线l 的斜率.7. (安徽19满分13分)如图,已知两条抛物线 E 1:y 2=2p 1x (p 1>0)和E 2:y 2=2p 2x (p 2>0), 过原点O 的两条直线l 1和l 2,l 1与E 1,E 2分别交于A 1,A 2两点,l 2与E 1,E 2分别交于B 1,B 2两点.(1)证明:A 1B 1∥A 2B 2;(2)过O 作直线l (异于l 1,l 2)与E 1,E 2分别交于C 1,C 2两点.记△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2的面积分别为S 1与S 2,求12S S 的值. 8. (福建19满分13分)已知双曲线E :22221x y a b-= (a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率;(2)如图,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.9. (湖北21满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点F (1,0)的距离比它到y 轴的距离多1.记点M 的轨迹为C . (1)求轨迹C 的方程.(2)设斜率为k 的直线l 过定点P (-2,1).求直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k 的相应取值范围.10. (湖南21满分13分)如图,O 为坐标原点,椭圆C 1:22221x y a b-=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1;双曲线C 2:22221x ya b-=的左、右焦点分别为F 3,F 4,离心率为e 2.已知122e e =,且241F F =.(1)求C 1,C 2的方程;(2)过F 1作C 1的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点.当直线OM 与C 2交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值. 11. (浙江21满分15分)如图,设椭圆C :2222=1x ya b+(a >b >0),动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(1)已知直线l 的斜率为k ,用a ,b ,k 表示点P 的坐标;(2)若过原点O 的直线l 1与l 垂直, 证明:点P 到直线l 1的距离的最大值为a -b . 12. (广东20满分14分)已知椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0)的一个焦点为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若动点P (x 0,y 0)为椭圆C 外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.13. (江西20满分13分)如图,已知双曲线C :2221x y a-=(a >0)的右焦点为F ,点A ,B分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴, AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l 1:0021x xy y a -=与直线AF 相交于点M , 与直线32x =相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,||||MF NF 恒为定值,并求此定值.14. (辽宁20满分12分)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 (如图).双曲线C 1:22221x y a b-=过点P(1)求C 1的方程;(2)椭圆C 2过点P 且与C 1有相同的焦点,直线l 过C 2的右焦点且与C 2交于A ,B 两点.若以线段AB 为直径的圆过点P ,求l 的方程.15. (山东21满分14分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有|F A |=|FD |.当点A 的横坐标为3时,△ADF 为正三角形. (1)求C 的方程;(2)若直线l 1∥l ,且l 1和C 有且只有一个公共点E ,①证明直线AE 过定点,并求出定点坐标; ②△ABE 的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.16. (四川20满分13分)已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形. (1)求椭圆C 的标准方程.(2)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线x =-3 上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于 点P ,Q .①证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点); ②当||||TF PQ 最小时,求点T 的坐标. 17. (重庆21满分12分)如图,设椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,121||||F F DF =△DF 1F 2.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点,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,求圆的半径.十.平面解析几何试题解析一.选择题和填空题1.全国课标Ⅰ.4.已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ). AB .3 CD .3m解析:由题意,可得双曲线C为22=1 33x ym-,则双曲线的半焦距c.不妨取右焦点),其渐近线方程为y x=,即0x=.所以由点到直线的距离公式得d==故选A.2.全国课标Ⅰ.10.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若4FP FQ=,则|QF|=().A.72B.3 C.52D.2解析:如图,由抛物线的定义知焦点到准线的距离p=|FM|=4.过Q作QH⊥l于H,则|QH|=|QF|.由题意,得△PHQ∽△PMF,则有||||3||||4HQ PQMF PF==,∴|HQ|=3.∴|QF|=3.3.(4课标全国Ⅱ.10)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为().ABC.6332D.94解析:由已知得3,04F⎛⎫⎪⎝⎭,故直线AB的方程为3tan 304y x⎛⎫=︒-⎪⎝⎭,即y x=.设A(x1,y1),B(x2,y2),联立23,y xy x⎧=⎪⎨⎪=⎩①②将①代入②并整理得21733216x x-+=,∴12212x x+=,∴线段|AB|=x1+x2+p=21322+=12.又原点(0,0)到直线AB的距离为38d==.∴1139||122284OABS AB d∆==⨯⨯=.4.(大纲全国.6)已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为3,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为C的方程为().A.22=132x y+B.22=13xy+C.22=1128x y+D.22=1124x y+解析:∵2222=1x ya b+(a>b>0),∴ca=又∵过F2的直线l交椭圆于A,B两点,△AF1B的周长为∴4a=,∴a=∴b=22=132x y+,选A.5.(大纲全国.9)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=().A.14B.13C.4D.3解析:∵双曲线的离心率为2,∴2ca=,∴a∶b∶c=1 2.又∵121222AF AF aF A F A⎧-=⎪⎨=⎪⎩,,∴|AF 1|=4a ,|AF 2|=2a , ∴|F 1F 2|=2c =4a ,41422161642cos 222212212212212=⨯⨯-+=-+=∠∴a a a a a F F AF AF F F AF F AF 6.(天津.5)已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ).A .221520x y -= B .221205x y -= C .2233125100x y -= D .2233110025x y -= 解析:由于双曲线焦点在x 轴上,且其中一个焦点在直线y =2x +10上,所以c =5.又因为一条渐近线与l 平行,因此2ba=,可解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为221520x y -=,故选A .7.(福建9)设P ,Q 分别为圆x 2+(y -6)2=2和椭圆22+110x y =上的点,则P ,Q 两点间的 最大距离是( ).A.BC.D.解析:设Q (x ,y ),则该点到圆心的距离22210(1)691246d y y y y =-+(-)=--+226x y =+(-)=y ∈[-1,1],∴当122293y -=-=-⨯(-)时,max d =∴圆上点P 和椭圆上点Q的距离的最大值为max d r +==故选D.8.(湖北9)已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且12π=3F PF ∠,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( ).ABC .3D .2 解析:设椭圆长半轴为a 1,双曲线实半轴长为a 2,|F 1F 2|=2c .由余弦定理4c 2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|πcos3. 而|PF 1|+|PF 2|=2a 1,||PF 1|-|PF 2||=2a 2可得222123=4a a c +.令a 1=2c cos θ,2 a θ,即122cos a a c c θθ+=+=2cos θθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭1sin 2θθ⎫+⎪⎪⎝⎭π3θ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.,故选A. 9.(广东4)若实数k 满足0<k <9,则曲线22=1259x y k --与曲线22=1259x y k --的( ). A .焦距相等 B .实半轴长相等 C .虚半轴长相等 D .离心率相等解析:因为0<k <9,所以方程22=1259x y k--与22=1259x y k --均表示焦点在x 轴上的双曲线.双曲线22=1x y k --中,其实轴长为10,虚轴长为=22=1259x y k --中,其实轴长为,虚轴长为6,焦距为=.因此两曲线的焦距相等,故选A.10.(江西9)在平面直角坐标系中,A ,B 分别是 x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x +y -4=0相切,则圆C 面积的最小值为( ). A .4π5 B .3π4 C .(6π- D .5π4解析:由题意可知圆C 的圆心(设其为M )为线段AB的中点,且圆C过原点(0,0),∵圆C与直线2x+y-4=0相切,∴圆C的圆心M到原点(0,0)的距离等于M点到直线2x+y-4=0的距离.由抛物线的定义可知,圆C的圆心M的轨迹是以(0,0)为焦点,2x+y-4=0为准线的抛物线.如图所示.要使圆C面积最小,则需找出圆C半径的最小值.由抛物线和准线的关系可知抛物线的顶点到准线的距离最短,即为(0,0)到直线2x+y-4=0的距离的一半.因此,圆C半径的最小值为min125r==.故圆C面积的最小值为22min4πππ55r⎛=⨯=⎝⎭.11. (辽宁)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为().A.12B.23C.34D.43解析:由题意可知准线方程x=2p-=-2,∴p=4,∴抛物线方程为y2=8x.由已知易得过点A与抛物线y2=8x相切的直线斜率存在,设为k,且k>0,则可得切线方程为y-3=k(x+2).联立方程23=2,=8,y k xy x-(+)⎧⎨⎩消去x得ky2-8y+24+16k=0.(*)由相切得Δ=64-4k(24+16k)=0,解得12k=或k=-2(舍去),代入(*)解得y=8,把y=8代入y2=8x,得x=8,即切点B的坐标为(8,8),又焦点F为(2,0),故直线BF的斜率为43.12.(山东10)已知a>b>0,椭圆C1的方程为22221x ya b+=,双曲线C2的方程为22221x ya b-=,C1与C2C2的渐近线方程为().A.0x=By±=C.x±2y=0 D.2x±y=0解析:由题意,知椭圆C1的离心率1e=,双曲线C2的离心率为2e=因为12e e⋅=,=即2222434a b a ba(-)(+)=,整理可得a=.又双曲线C的渐近线方程为bx±ay=0,所以0bx=,即0x=.13.(四川10)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,2OA OB⋅=(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是().A.2 B.3 C.8D解析:设AB所在直线方程为x=my+t.由2,,x my ty x=+⎧⎨=⎩消去x,得y2-my-t=0.设211(,)A y y,222(,)B y y(不妨令y1>0,y2<0),故2212y y m+=,y1y2=-t.而2212122OA OB y y y y⋅=+=.解得y1y2=-2或y1y2=1(舍去).所以-t=-2,即t=2.所以直线AB过定点M(2,0).而S△ABO=S△AMO+S△BMO=12|OM||y1-y2|=y1-y2,1111111||2248AFOS OF y y y∆=⨯=⨯=,故S△ABO+S△AFO=y1-y2+118y=198y-y2.由121299()388y y y y-=≥+-,得S△ABO+S△AFO的最小值为3,故选B.14. (重庆8)设F 1,F 2分别为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点 P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则 该双曲线的离心率为( ). A .43 B .53 C .94D .3 解析:根据双曲线的定义||PF 1|-|PF 2||=2a , 可得|PF 1|2-2|PF 1||PF 2|+|PF 2|2=4a 2.而由已知可得|PF 1|2+2|PF 1||PF 2|+|PF 2|2=9b 2, 两式作差可得-4|PF 1||PF 2|=4a 2-9b 2.又|PF 1||PF 2|=94ab ,所以有4a 2+9ab -9b 2=0, 即(4a -3b )(a +3b )=0,得4a =3b , 平方得16a 2=9b 2,即16a 2=9(c 2-a 2),即25a 2=9c 2,22259c a =,所以53e =,故选B.15.(大纲全国.15)直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.解析:如图所示,设l 1与圆O :x 2+y 2=2相切于点B ,l与圆O :x 2+y2=2相切于点C,则OB =,OA =AB =∴1tan 2OB AB α===. ∴2122tan 42tan tan 211tan 314BAC ααα⨯∠====--.16.(陕西.12)若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C 的标准方程为__. 解析:因为(1,0)关于y =x 的对称点为(0,1),所以圆C 是以(0,1)为圆心,以1为半径的圆,其方程为x 2+(y -1)2=1.17.(全国课标Ⅱ.16)设点M (x 0,1),若在圆O :x 2+y 2=1上存在点N ,使得∠OMN =45°,则x 0的取值范围是__________.解析:如图所示,设点A (0,1)关于直线OM 的对称点为P ,则点P 在圆O 上, 且MP 与圆O 相切,而点M 在直线y =1上运动,由圆上存在点N 使∠OMN =45°,则∠OMN ≤∠OMP =∠OMA , ∴∠OMA ≥45°,∴∠AOM ≤45°. 当∠AOM =45°时,x 0=±1.∴结合图象知,当∠AOM ≤45°时,-1≤x 0≤1, ∴x 0的范围为[-1,1].18.(湖北12)直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单 位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧, 则a 2+b 2=________.解析:由题意,得圆心(0,0)到两条直线的距离相等,且每段弧的长度都是圆周的14,=cos 452=︒=, 所以a =b =1,故a 2+b 2=2.19.(重庆13)已知直线ax +y -2=0与圆心为C 的 圆(x -1)2+(y -a )2=4相交于A ,B 两点, 且△ABC 为等边三角形,则实数a =__________. 解析:由△ABC 为等边三角形可得,C 到AB 的即(1,a )到直线ax +y -2=0的距离d ==a 2-8a +1=0,可求得4a =20.(北京.11)设双曲线C 经过点(2,2),且与2214y x -=具有相同渐近线,则C 的方程 为__________;渐近线方程为__________.解析:双曲线2214y x -=的渐近线方程为 y =±2x .设与双曲线2214y x -=有共同渐近线的方程 为224y x λ-=, 又(2,2)在双曲线上,故2222=4λ-, 解得λ=-3.故所求双曲线方程为2234y x -=-, 即22=1312x y -. 所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .21.(安徽.14)设F 1,F 2分别是椭圆E :222=1y x b+(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆 E 于A ,B 两点,若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴, 则椭圆E 的方程为__________.解析:设B 在x 轴上的射影为B 0,由题意得,011212||||33c B F F F ==,得B 0坐标为5,03c ⎛⎫- ⎪⎝⎭,即B 点横坐标为53c-.设直线AB 的斜率为k ,又直线过点F 1(-c,0),∴直线AB 的方程为y =k (x +c ).由222(),1y k x c y x b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得(k 2+b 2)x 2+2ck 2x +k 2c 2-b 2=0,其两根为53c-和c ,由韦达定理得2222222252,35,3ck c c k b k c b c c k b ⎧--+=⎪⎪+⎨-⎪-⨯=⎪+⎩解之,得213c =, ∴b 2=1-223c =.∴椭圆方程为22312x y +=.22.(江西15)过点M (1,1)作斜率为12-的直线与椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率 等于__________.解析:由题意可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则可得2211222222221(0),1(0).x y a b a b x y a b a b ⎧+=>>⎪⎪⎨⎪+=>>⎪⎩①②①-②,并整理得1212221212x x y ya y yb x x +-=(+)(-).(*) ∵M 是线段AB 的中点,且过点M (1,1)的直线斜率为12-, ∴x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,121212y y k x x -==--.∴(*)式可化为22112a b=, 即a 2=2b 2=2(a 2-c 2),整理得a 2=2c 2,即2212c a =.∴2c e a ==.23.(辽宁15)已知椭圆C :22194x y +=,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上, 则|AN |+|BN |=__________.解析:如图,设MN 的中点为P ,则由F 1是AM 的中点,可知|AN |=2|PF 1|.同理可得可知|BN |=2|PF 2|. ∴|AN |+|BN |=2(|PF 1|+|PF 2|).根据椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=2a =6, ∴|AN |+|BN |=12.24.(湖南15)如图,正方形ABCD 和正方形 DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为 AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=__________.解析:由题意,知,2a C a ⎛⎫-⎪⎝⎭,,2a F b b ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.又C ,F 在抛物线y 2=2px (p >0)上,所以222,22(),2a a p ab p b ⎧=⨯⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩①②由②÷①,得222b b aa a+=,即b 2-2ba -a 2=0,解得1ba =±负值舍去).故1ba=±25.(四川14)设m ∈R ,过定点A 的动直线 x +my =0和过定点B 的动直线 mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ), 则|P A |·|PB |的最大值是__________.解析:由题意可知点A 为(0,0),点B 为(1,3).又∵直线x +my =0的斜率11k m=-,直线mx -y -m +3=0的斜率k 2=m ,∴k 1k 2=-1. ∴两条动直线互相垂直.又∵圆的性质可知,动点P (x ,y )的轨迹是圆,∴圆的直径为AB ==.∴222||||||=522PA PB AB PA PB +⋅≤=. 当且仅当|P A |=|PB |∴|P A |·|PB |的最大值是5.26.(浙江16)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两条渐近线分 别交于点A ,B .若点P (m,0)满足|P A |=|PB |, 则该双曲线的离心率是__________.解析:由双曲线方程可知,它的渐近线方程为b y x a =与by x a=-,它们分别与x -3y +m =0联立方程组,解得33am bm A a b a b --⎛⎫⎪--⎝⎭,,33am bm B a b a b -⎛⎫ ⎪++⎝⎭,. 由|P A |=|PB |知,可设AB 的中点为Q ,则333322am am bm bm a b a b a b a b Q ---⎛⎫++ ⎪-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭,, 由PQ ⊥AB ,得k PQ ·k AB =-1, 解得2a 2=8b 2=8(c 2-a 2),即225=4c a .故c a 二.解答题1.(课标全国Ⅰ.20满分12分)已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b +=(a >b >0),F 是椭圆E 的右焦点,直线AFO 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.分析:(1)由过A (0,-2),F (c,0)的直线AF 的或过两点的直线斜率公式可求c ,再由c e a ==,可求a ,由b 2=a 2-c 2可求b 2,则椭圆E 的方程可求.(2)由题意知动直线l 的斜率存在,故可设其斜 率为k ,写出直线方程,并与椭圆方程联立, 消去y ,整理成关于x 的一元二次方程, 利用弦长公式求出弦PQ 的长|PQ |,利用点到直线的公式求出点O 到直线PQ 的 距离d ,则由12OPQ S PQ d ∆=⋅, 可将S △OPQ 表示成关于k 的函数,转化为求函数f (k )的最大值问题.注意k 应使得一元二次方程的判别式大于0.解:(1)设F (c,0),由条件知,2c =得c =又2c a =,所以a =2,b 2=a 2-c 2=1. 故E 的方程为2214x y +=. (2)当l ⊥x 轴时不合题意,故设l :y =kx -2, P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).将y =kx -2代入2214x y +=, 得(1+4k 2)x 2-16kx +12=0. 当Δ=16(4k 2-3)>0,即234k >时,1,22841k x k ±=+. 从而12241PQ x k =-=+. 又点O 到直线PQ的距离d =,所以△OPQ 的面积S △OPQ =12d PQ ⋅=241k +t =,则t >0,24444OPQ t S t t t∆==++. 因为44t t +≥,当且仅当t =2,即k =时等号成立,且满足Δ>0.所以,当△OPQ 的面积最大时,l 的方程为2y x =-或2y x =-.2. (课标全国Ⅱ.20满分12分)设F 1,F 2分别是椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)的左,右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直.直线MF 1与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2, 且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .分析:在第(1)问中,根据椭圆中a ,b ,c 的关系及题目给出的条件可知点M 的坐标,从而由斜率条件得出a ,c 的关系,再利用离心率公式可求得离心率,注意离心率的取值范围;在第(2)问中,根据题目条件,O 是F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,可得a ,b 之间的一个关系式,再根据条件|MN |=5|F 1N |,可得|DF 1|与|F 1N |的关系,然后可求出点N 的坐标,代入C 的方程,可得a ,b ,c 的另一关系式,最后利用a ,b ,c 的关系式可求得结论.解:(1)根据c =2,b Mc a⎛⎫ ⎪⎝⎭, 2b 2=3ac .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得12c a =,2ca=- (舍去). 故C 的离心率为12.(2)由题意,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故24b a=, 即b 2=4a .①由|MN |=5|F 1N |得|DF 1|=2|F 1N |, 设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则112,22,c x c y (--)=⎧⎨-=⎩即113,21,x c y ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩代入C 的方程,得2229114c a b+=.②将①及c =22941144a a a a(-)+=. 解得a =7,b 2=4a =28,故a =7,b =3. (大纲全国21满分12分)已知抛物线C :y 2=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54Q F P Q =.(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. 分析:(1)设出Q 点坐标,利用54QF PQ =列出关于p 的方程,借助于p 的几何意义及抛物线的性质确定p .(2)通过题设分析判断直线l 与x 轴不垂直.因直线l 过F (1,0),可设l 的方程为x =my +1(m ≠0). 直线l 与抛物线方程联立,利用韦达定理得到 y 1+y 2,y 1y 2关于m 的表达式,借助弦长公式得12|||AB y y =-(其中A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)),同理可得34|||MN y y =-(其中M (x 3,y 3), N (x 4,y 4)).由题目中的A ,M ,B ,N 四点在同一圆上得到关于m 的方程,进而求出m ,得到直线l 的方程.解:(1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px 得08x p=. 所以8||PQ p =,08||22p p QF x p =+=+.由题设得85824p p p+=⨯,解得p =-2(舍去)或p =2. 所以C 的方程为y 2=4x .(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0).代入y 2=4x 得y 2-4my -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m , y 1y 2=-4.故AB 的中点为D (2m 2+1,2m ),212|||4(1)AB y y m =-=+.又l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为2123x y m m=-++. 将上式代入y 2=4x , 并整理得2244(23)0y y m m+-+=. 设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则344y y m+=-, y 3y 4=-4(2m 2+3). 故MN 的中点为222223,E m m m ⎛⎫++-⎪⎝⎭,34|||MN y y =-=由于MN 垂直平分AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于12AE BE MN ==,从而22211||||||44AB DE MN +=,即2222222242241214(1)22m m m m m m m (+)(+)⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭++, 化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1.所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0. 4. (陕西20满分13分)如图,曲线C 由上半椭圆C 1:22221y x a b+=(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2 的公共点为A ,B ,其中C 1(1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程. 分析:在第(1)问中,利用公共点A ,B 是椭圆的两个顶点,可求出b 的值,再结合离心率c e a=的值,以及a 2-c 2=b 2关系式可求得a 的值. 对于第(2)问,结合第(1)问结论,可先设出直线 l 的方程,l 与C 1联立得出P 的坐标,l 与C 2 联立得出Q 的坐标,进而利用AP ⊥AQ ,借助于0AP AQ ⋅=或k AP ·k AQ =-1,可列出关于k 的方程,从而求解得出k 值,故可求得直线方程.解:(1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b =1,且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左右顶点. 设C 1的半焦距为c ,由c a =及a 2-c 2=b 2=1 得a =2.∴a =2,b =1.(2)由(1)知,上半椭圆C 1的方程为22+=14y x (y ≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方 程为y =k (x -1)(k ≠0), 代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*) 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根.由求根公式,得2244P k x k -=+,从而284P ky k -=+,∴点P 的坐标为22248,44k k k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭. 同理,由2(1)(0),1(0),y k x k y x y =-≠⎧⎨=-+≤⎩得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴224kAP k =+ (k ,-4), AQ =-k (1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴0AP AQ ⋅=,即222[4(2)]04k k k k --+=+, ∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0, 解得83k =-.经检验,83k =-符合题意, 故直线l 的方程为8(1)3y x =--.5. (北京19满分14分)已知椭圆C :x 2+2y 2=4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与 圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论. 分析:(1)先把方程化为标准方程,分别求出 a ,c ,即可求得离心率e ;(2)分别设出A ,B 两点的坐标,先利用OA ⊥OB 求出两点坐标之间的关系,然后根据A ,B 两点横坐标是否相等分类,分别求出原点O 到直线AB 的距离,将其与置关系.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为22=142x y +. 所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c =故椭圆C的离心率2c e a ==. (2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下: 设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t,2), 其中x 0≠0.因为OA ⊥OB ,所以0OA OB ⋅=,即tx 0+2y 0=0,解得002yt x =-.当x 0=t 时,202t y =-,代入椭圆C 的方程,得t =故直线AB的方程为x =圆心O 到直线AB的距离d ,此时直线AB与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为0022=y y x t---(x -t ),即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0. 圆心O 到直线AB 的距离d =.又2200+24x y =,00t x =-,故d 此时直线AB 与圆x +y 2=2相切.6. (天津18满分13分)设椭圆2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点分别为F,F 2,右顶点为A ,上 顶点为B .已知12AB F .(1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB 为直径的圆经过点F 1,经过原点O 的直线l 与该圆相切,求直线l 的斜率.分析:(1)由题知A (a,0),B (0,b ),|F 1F 2|=2c ,因此可由已知条件结合b 2=a 2-c 2,求出离心率. (2)由(1)可设出只含一个参数c 的椭圆标准方程,设出P 点坐标.由以PB 为直径的圆过F 1知PF 1⊥BF 1,得P 点坐标关系.由P 点在椭圆上,得P 点坐标另一关系,由此确定P 点坐标.再根据过原点的直线l 与圆相切,列出斜率k 的方程,即可求出k 值.解:(1)设椭圆右焦点F 2的坐标为(c,0).由12||||AB F F ,可得a 2+b 2=3c 2, 又b 2=a 2-c 2,则221=2c a .所以椭圆的离心率e =.(2)由(1)知a 2=2c 2,b 2=c 2.故椭圆方程为2222=12x y c c+.设P (x 0,y 0).由F 1(-c,0),B (0,c ),有100=()F P x c y +,,1=()F B c c , 由已知,有11=0F P F B ⋅,即(x 0+c )c +y 0c =0. 又c ≠0,故有x 0+y 0+c =0. ①又因为点P 在椭圆上,故220022=12x y c c+. ② 由①和②可得200340x cx +=.而点P 不是椭圆的顶点,故043x c =-,代入①得0=3c y ,即点P 的坐标为433c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.设圆的圆心为T (x 1,y 1),则1423==23c x c -+-,12323c cy c +==,进而圆的半径 r ==.设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的 方程为y =kx . 由lr ,3, 整理得k 2-8k +1=0,解得4k =所以,直线l 的斜率为4或47. (安徽19满分13分)如图,已知两条抛物线 E 1:y 2=2p 1x (p 1>0)和E 2:y 2=2p 2x (p 2>0), 过原点O 的两条直线l 1和l 2,l 1与E 1,E 2分别交于A 1,A 2两点,l 2与E 1,E 2分别交于B 1,B 2两点.(1)证明:A 1B 1∥A 2B 2;(2)过O 作直线l (异于l 1,l 2)与E 1,E 2分别交于C 1,C 2两点.记△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2的面积分别为S 1与S 2,求12S S 的值. 分析:(1)先将直线l 1,l 2的方程设出来,再分别与抛物线y 2=2p 1x 和y 2=2p 2x 联立求出A 1与A 2的坐标,同理再求得B 1,B 2的坐标,利用向量这一工具,把11A B 与22A B 的坐标求出,由向量共线(平行)条件知A 1B 1∥A 2B 2. (2)由(1)中的结论,得出B 1C 1∥B 2C 2,C 1A 1∥C 2A 2,进而得出△A 1B 1C 1∽△A 2B 2C 2,以及△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2的相似比,再由相似三角形的面积比等于相似比的平方从而求解.(1)证明:设直线l 1,l 2的方程分别为 y =k 1x ,y =k 2x (k 1,k 2≠0),则由121,2,y k x y p x =⎧⎨=⎩得11121122,p p A k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由122,2,y k x y p x =⎧⎨=⎩得22221122,p p A k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭.同理可得11122222,p p B k k ⎛⎫⎪⎝⎭,22222222,p p B k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭.所以111112122222121212122221111,2,p p p p A B p k k k k k k k k ⎛⎫⎛⎫=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.222222222222121212122221111,2,p p p p A B p k k k k k k k k ⎛⎫⎛⎫=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故111222p A B A B p =, 所以A 1B 1∥A 2B 2. (2)解:由(1)知A 1B 1∥A 2B 2,同理可得B 1C 1∥B 2C 2,C 1A 1∥C 2A 2.所以△A 1B 1C 1∽△A 2B 2C 2. 因此2111222||||S A B S A B ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 又由(1)中的111222p A B A B p =知111222||||A B p p A B =. 故211222S p S p =. 8. (福建19满分13分)已知双曲线E :22221x y a b-= (a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率;(2)如图,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.分析:在第(1)问中,已知渐近线方程,即a 与b 的关系,再结合双曲线本身a ,b ,c 的关系及离心率ce a=,便可求得离心率. (2)首先根据渐近线方程设双曲线方程,然后根据动直线l 的斜率是否存在进行分类讨论.显然斜率不存在时,由直线l 和双曲线有且只有一个公共点可知其方程为x =a ,此时只需检验△OAB 的面积是否为8即可;当直线l 的斜率存在时,设其方程为y =kx +m ,首先由△OAB 的面积为8求出k ,m 的关系式,然后根据直线和圆锥曲线有且只有一个公共点,利用判别式的符号判断其存在性.解法一:(1)因为双曲线E 的渐近线分别为y =2x ,y =-2x , 所以2ba=, 所以2=,故c =,从而双曲线E 的离心率ce a==. (2)由(1)知,双曲线E 的方程为222214x y a a -=.设直线l 与x 轴相交于点C .当l ⊥x 轴时,若直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,则|OC |=a ,|AB |=4a ,又因为△OAB 的面积为8,所以1||||82OC AB ⋅=,因此1482a a ⋅=,解得a =2, 此时双曲线E 的方程为221416x y -=. 若存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能为221416x y -=.以下证明:当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线E :221416x y -=也满足条件. 设直线l 的方程为y =kx +m ,依题意,得k >2或k <-2,则,0m C k ⎛⎫-⎪⎝⎭.记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由,2y kx m y x =+⎧⎨=⎩得122m y k =-,同理得222my k=+,由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|得,1228222m m m k k k-⋅-=-+,即m 2=4|4-k 2|=4(k 2-4).由22,1416y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩得,(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0.因为4-k 2<0,所以Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=-16(4k 2-m 2-16),又因为m 2=4(k 2-4), 所以Δ=0,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点. 因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为221416x y -=. 解法二:(1)同解法一.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为222214x y a a -=. 设直线l 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).依题意得1122m -<<. 由,2y my t y x=+⎧⎨=⎩得1212t y m =-,同理得2212ty m-=+.设直线l 与x 轴相交于点C ,则C (t,0).由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|=8, 得122||821212t t t m m⋅+=-+, 所以t 2=4|1-4m 2|=4(1-4m 2).由2222,14x my t x y a a=+⎧⎪⎨-=⎪⎩得, (4m 2-1)y 2+8mty +4(t 2-a 2)=0.因为4m 2-1<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=64m 2t 2-16(4m 2-1)(t 2-a 2)=0, 即4m 2a 2+t 2-a 2=0,即4m 2a 2+4(1-4m 2)-a 2=0, 即(1-4m 2)(a 2-4)=0, 所以a 2=4,因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为221416x y -=. 解法三:(1)同解法一.(2)当直线l 不与x 轴垂直时,设直线l 的方程 为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 依题意得k >2或k <-2.由22,40y kx m x y =+⎧⎨-=⎩得, (4-k 2)x 2-2kmx -m 2=0,因为4-k 2<0,Δ>0,所以21224m x x k -=-,又因为△OAB 的面积为8,所以12|OA |·|OB |·sin ∠AOB =8, 又易知4sin 5AOB ∠=,8=, 化简得x 1x 2=4.所以2244m k-=-,即m 2=4(k 2-4). 由(1)得双曲线E 的方程为222214x y a a -=, 由2222,14y kx m x y a a=+⎧⎪⎨-=⎪⎩得, (4-k 2)x 2-2kmx -m 2-4a 2=0,因为4-k 2<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+4a 2)=0,。
2014届高考数学(理)一轮复习知识过关检测:第8章《平面解析几何》(第8课时)(新人教A 版)一、选择题1.(2013²潍坊质检)方程(x +y -2)x 2+y 2-9=0表示的曲线是( ) A .一个圆和一条直线 B .半个圆和一条直线 C .一个圆和两条射线 D .一个圆和一条线段解析:选C.(x +y -2)x 2+y 2-9=0变形为:x 2+y 2-9=0或{ x +y -2=x 2+y 2-9≥0,表示以原点为圆心,3为半径的圆和直线x +y -2=0在圆x 2+y 2-9=0外面的两条射线,如图所示:2.(2013²日照质检)若M 、N 为两个定点且|MN |=6,动点P 满足PM →²PN →=0,则P 点的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线解析:选A.以MN 的中点为坐标原点,MN 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,并设M (-3,0),N (3,0),P (x ,y ),则PM →²PN →=(-3-x ,-y )²(3-x ,-y )=(x 2-9)+y 2=0,即x 2+y 2=9,故选A.3.设动点P 在直线x =1上,O 为坐标原点,以OP 为直角边、点O 为直角顶点作等腰直角三角形OPQ ,则动点Q 的轨迹是( )A .圆B .两条平行直线C .抛物线D .双曲线解析:选B.设P (1,t ),Q (x ,y ),由题意知|OP |=|OQ |, ∴x 2+y 2=1+t 2① 又OP →²OQ →=0,∴x +ty =0,∴t =-x y,y ≠0.②把②代入①,得(x 2+y 2)(y 2-1)=0,即y =±1. 所以动点Q 的轨迹是两条平行直线.4.设圆(x +1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点,线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为( )A.4x 221-4y 225=1B.4x 221+4y 225=1C.4x 225-4y 221=1D.4x 225+4y 221=1 解析:选D.M 为AQ 垂直平分线上一点, 则|AM |=|MQ |,∴|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=5(5>|AC |), 即点M 的轨迹是椭圆,∴a =52,c =1,则b 2=a 2-c 2=214,∴点M 的轨迹方程为4x 225+4y221=1.5.(2013²本溪调研)一圆形纸片的圆心为O ,点Q 是圆内异于O 的一个定点,点A 是圆周上一动点,把纸片折叠使点A 与点Q 重合,然后展开纸片,折痕CD 与OA 交于点P ,当点A 运动时,点P 的轨迹为( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆解析:选A.∵折痕所在的直线是AQ 的垂直平分线, ∴|PA |=|PQ |.又∵|PA |+|OP |=r ,∴|PQ |+|OP |=r >|OQ |. 由椭圆的定义知点P 的轨迹是椭圆. 二、填空题 6.设P 为双曲线x 24-y 2=1上一动点,O 为坐标原点,M 为线段OP 的中点,则点M 的轨迹方程是________.解析:设M (x ,y ),则P (2x,2y ),代入双曲线方程得x 2-4y 2=1,即为所求.答案:x 2-4y 2=17.已知△ABC 的周长为6,A (-1,0),B (1,0),则顶点C 的轨迹方程为________. 解析:∵A (-1,0),B (1,0),∴|AB |=2, 又∵△ABC 的周长为6,∴|CA |+|CB |=4>2,∴C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆(去掉左、右顶点).∵2a =4,c =1,∴b =a 2-c 2= 3.∴轨迹方程为x 24+y 23=1(x ≠±2).答案:x 24+y 23=1(x ≠±2)8.已知⊙O 的方程是x 2+y 2-2=0,⊙O ′的方程是x 2+y 2-8x +10=0.由动点P 向⊙O 和⊙O ′所引的切线长相等,则动点P 的轨迹方程是________.解析:如图,设P (x ,y ),由圆O ′的方程为(x -4)2+y 2=6,及已知|AP |=|BP |,故|OP |2-|AO |2=|O ′P |2-|O ′B |2,则|OP |2-2=|O ′P |2-6. ∴x 2+y 2-2=(x -4)2+y 2-6.∴x =32,故动点P 的轨迹方程是x =32.答案:x =32三、解答题9.设圆C :(x -1)2+y 2=1,过原点O 作圆的任意弦,求所作弦的中点的轨迹方程. 解:法一:直接法.如图,设OQ 为过O 点的一条弦,P (x ,y )为其中点,则CP ⊥OQ .因OC中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,连接PM . 故|MP |=12|OC |=12,得方程⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,由圆的范围知0<x ≤1.法二:定义法.∵∠OPC =90°,∴动点P 在以点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0为圆心,OC 为直径的圆上,由圆的方程得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14(0<x ≤1).法三:代入法.设P (x ,y ),Q (x 1,y 1),则⎩⎨⎧x =x 12y =y 12⇒{ x 1=2x ,y 1=2y .又∵(x 1-1)2+y 21=1, ∴(2x -1)2+(2y )2=1(0<x ≤1).10.已知长为1+2的线段AB 的两个端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上滑动,P 是AB 上一点,且AP →=22PB →,求点P 的轨迹C 的方程.解:设A (x 0,0),B (0,y 0),P (x ,y ),AP →=22PB →,又AP →=(x -x 0,y ),PB →=(-x ,y 0-y ),所以x -x 0=-22x ,y =22(y 0-y ),得x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x ,y 0=(1+2)y . 因为|AB |=1+2,即x 20+y 20=(1+2)2,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x 2+[(1+2)y ]2=(1+2)2,化简得x 22+y 2=1. ∴点P 的轨迹方程为x 22+y 2=1.一、选择题1.下列说法正确的是( )A .在△ABC 中,已知A (1,1),B (4,1),C (2,3),则AB 边上的高的方程是x =2B .方程y =x 2(x ≥0)的曲线是抛物线C .已知平面上两定点A 、B ,动点P 满足|PA |-|PB |=12|AB |,则P 点的轨迹是双曲线D .第一、三象限角平分线的方程是y =x解析:选D.选项A 符合曲线与方程概念(1)曲线上所有点的坐标均是这个方程的解,不符合(2)以这个方程的解为坐标的点均是曲线上的点.选项B 符合(2)但不符合(1).选项C 符合(2)但不符合(1).选项D 符合(1)、(2).故选D.2.已知定点F 1、F 2和动点P 满足|P F →1-P F →2|=2,|P F →1+P F →2|=4,则点P 的轨迹为( )A .椭圆B .圆C .直线D .线段解析:选B.以F 1F 2所在直线为x 轴,以F 1F 2的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,∵|P F →1-P F →2|=|F 2F 1→|=2, ∴F 1(-1,0),F 2(1,0). 设P (x ,y ),则P F →1=(-1-x ,-y ),P F →2=(1-x ,-y ), ∴P F →1+P F →2=(-2x ,-2y ).∴|P F →1+P F →2|=4x 2+4y 2=4,即x 2+y 2=4. ∴点P 的轨迹是圆. 二、填空题3.(2013²烟台质检)已知圆O 的方程为:x 2+y 2=4,过圆O 上一动点M 作平行于x 轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量OQ →=OM →+ON →,则动点Q 的轨迹方程为________.解析:设M 点坐标为(x 0,y 0)(y 0≠0),Q 点坐标为(x ,y ),则N 点坐标为(0,y 0), ∵OQ →=OM →+ON →,∴(x ,y )=(x 0,2y 0),即x 0=x ,y 0=y2,又∵x 20+y 20=4,∴x 2+y 24=4(y ≠0).答案:x 2+y 24=4(y ≠0)4.(2013²佛山月考)在△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,0(a >0),且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程是________.解析:由正弦定理得|AB |2R -|AC |2R =12³|BC |2R ,∴|AB |-|AC |=12|BC |<|BC |,∴点A 在以B ,C 为焦点的双曲线上,且为双曲线右支.答案:16x 2a 2-16y23a2=1(x >0且y ≠0)三、解答题5.(2013²苏州质检)已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆的圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P 、Q ,交直线l 1于点R ,求RP →²RQ →的最小值. 解:(1)由题设知点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离, ∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线,∴动点C 的轨迹方程为x 2=4y .(2)由题意知,直线l 2的方程可设为y =kx +1(k ≠0),与抛物线方程联立消去y ,得x 2-4kx -4=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.又易得点R 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k ,-1,∴RP →²RQ →=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+2k,y 1+1²⎝⎛⎭⎪⎫x 2+2k,y 2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+2k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2k +(kx 1+2)(kx 2+2)=(1+k 2)x 1x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2k+2k (x 1+x 2)+4k2+4=-4(1+k 2)+4k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k+2k +4k2+4=4⎝⎛⎭⎪⎫k 2+1k 2+8.∵k 2+1k2≥2,当且仅当k 2=1时取等号,∴RP →²RQ →≥4³2+8=16,即RP →²RQ →的最小值为16.。
2014届高考数学(理)一轮复习知识过关检测:第8章《平面解析几何》(第3课时)(新人教A 版)一、选择题1.(2012·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=0 C .x -y +1=0 D .x -y +3=0 解析:选C.要使直线平分圆,只要直线经过圆的圆心即可,由题知圆心坐标为(1,2).A ,B ,C ,D 四个选项中,只有C 选项中的直线经过圆心,故选C.2.(2013·日照质检)方程x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0(t ∈R )表示圆方程,则t 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,17B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-17,1 D .(1,2) 解析:选C.由D 2+E 2-4F >0,得7t 2-6t -1<0,即-17<t <1.3.若PQ 是圆x 2+y 2=9的弦,PQ 的中点A 的坐标是(1,2),则直线PQ 的方程是( ) A .x +2y -3=0 B .x +2y -5=0 C .2x -y +4=0 D .2x -y =0解析:选B.结合圆的几何性质易知直线PQ 过点A (1,2),且和直线OA 垂直,故其方程为:y -2=-12(x -1),整理得x +2y -5=0.4.若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x -3y =0和x 轴均相切,则该圆的标准方程是( )A .(x -3)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -732=1B .(x -2)2+(y -1)2=1C .(x -1)2+(y -3)2=1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+(y -1)2=1 解析:选B.设圆心为(a ,b )(a >0,b >0),依题意有|4a -3b |42+-2=b =1,∴a =2,b =1, ∴圆的标准方程(x -2)2+(y -1)2=1,故选B.5.已知圆的方程为x 2+y 2-6x -8y =0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( )A .10 6B .20 6C .30 6D .40 6解析:选B.由题意知圆的标准方程为(x -3)2+(y -4)2=52,点(3,5)在圆内,且与圆心的距离为1,故最长弦长为直径10,最短弦长为252-12=46,∴四边形ABC D 的面积S =12×10×46=20 6. 二、填空题6.(2011·高考辽宁卷)已知圆C 经过A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为________.解析:设圆心坐标为(a,0),易知a -2+-2=a -2+-2,解得a =2,∴圆心为(2,0),半径为10,∴圆C 的方程为(x -2)2+y 2=10.答案:(x -2)2+y 2=107.圆C :x 2+y 2+2x -2y -2=0的圆心到直线3x +4y +14=0的距离是________.解析:因为圆心坐标为(-1,1),所以圆心到直线3x +4y +14=0的距离为|-3+4+14|32+42=3.答案:38.(2013·西安质检)经过两点A (-1,4),B (3,2)且圆心在y 轴上的圆的方程为________.解析:由题干易知:AB 的垂直平分线的方程为2x -y +1=0, 令x =0得y =1,即所求圆的圆心为C (0,1).半径为r =|AC |=-1-2+-2=10.所以,所求圆的方程为x 2+(y -1)2=10.答案:x 2+(y -1)2=10 三、解答题9.根据下列条件,求圆的方程:(1)经过P (-2,4)、Q (3,-1)两点,并且在x 轴上截得的弦长等于6;(2)圆心在直线y =-4x 上,且与直线l :x +y -1=0相切于点P (3,-2).解:(1)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0), 将P 、Q 两点的坐标分别代入得⎩⎪⎨⎪⎧2D -4E -F =20, ①3D -E +F =-10. ②又令y =0,得x 2+Dx +F =0. ③ 设x 1,x 2是方程③的两根,由|x 1-x 2|=6有D 2-4F =36, ④由①、②、④解得⎩⎪⎨⎪⎧ D =-2E =-4F =-8或⎩⎪⎨⎪⎧D =-6E =-8F =0.故所求圆的方程为x 2+y 2-2x -4y -8=0,或x 2+y 2-6x -8y =0.(2)设所求方程为(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2, 根据已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=-4x 0,-x 02+-2-y 02=r 2,|x 0+y 0-1|2=r ,解得⎩⎨⎧x 0=1,y=-4,r =2 2.因此所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.10.已知以点P 为圆心的圆经过点A (-1,0)和B (3,4),线段AB 的垂直平分线交圆P 于点C 和D ,且|CD |=410.(1)求直线CD 的方程; (2)求圆P 的方程.解:(1)直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2), ∴直线CD 的方程为y -2=-(x -1), 即x +y -3=0.(2)设圆心P (a ,b ),则由P 在CD 上得a +b -3=0.① 又直径|CD |=410,∴|PA |=210,∴(a +1)2+b 2=40,②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3b =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =5b =-2.∴圆心P (-3,6)或P (5,-2),∴圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.一、选择题 1.(2012·高考湖北卷)过点P (1,1)的直线,将圆形区域{(x ,y )|x 2+y 2≤4}分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为( )A .x +y -2=0B .y -1=0C .x -y =0D .x +3y -4=0解析:选A.两部分面积之差最大,即弦长最短,此时直线垂直于过该点的直径.因为过点P (1,1)的直径所在直线的斜率为1,所以所求直线的斜率为-1,方程为x +y -2=0.2.若实数x ,y 满足x 2+y 2-2x +4y =0,则x -2y 的最大值为( ) A. 5 B .10 C .9 D .5+2 5解析:选B.设x -2y =t ,即x -2y -t =0.因为直线与圆有交点,所以圆心(1,-2)到直线的距离为|1+2×2-t |12+-2≤5,解得0≤t ≤10,即x -2y 的最大值为10. 二、填空题3.(2013·济南质检)若两直线y =x +2a 和y =2x +a +1的交点为P ,P 在圆x 2+y 2=4的内部,则a 的取值范围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +2ay =2x +a +1,得P (a -1,3a -1).∴(a -1)2+(3a -1)2<4. ∴-15<a <1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-15,1 4.已知圆C 的圆心是直线x -y +1=0与x 轴的交点,且圆C 与直线x +y +3=0相切,则圆C 的方程为________.解析:直线x -y +1=0与x 轴的交点为(-1,0),即圆C 的圆心坐标为(-1,0).又圆C 与直线x +y +3=0相切,∴圆C 的半径为r =|-1+0+3|2= 2.∴圆C 的方程为(x +1)2+y 2=2.答案:(x +1)2+y 2=2 三、解答题5.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在第二象限,半径为22的圆C 与直线y =x 相切于坐标原点O .(1)求圆C 的方程;(2)试探求C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到定点F (4,0)的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设圆C 的圆心为C (a ,b ),则圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=8, ∵直线y =x 与圆C 相切于坐标原点O . ∴O 点在圆C 上,且OC 垂直于直线y =x ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=8ba=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2b =2.由于点C (a ,b )在第二象限,故a <0,b >0.∴a =-2,b =2.∴圆C 的方程为(x +2)2+(y -2)2=8. (2)假设存在点Q 符合要求,设Q (x ,y ),则有⎩⎪⎨⎪⎧x -2+y 2=16,x +2+y -2=8. 解之得x =45或x =0(舍去).∴y =125.所以存在点Q (45,125),使Q 到定点F (4,0)的距离等于线段OF 的长.。
1.已知圆M 的方程为x 2+(y -2)2=1,直线l 的方程为x -2y =0,点P 在直线l 上,过点P 作圆M 的切线P A ,PB ,切点为A ,B .(1)若∠APB =60°,试求点P 的坐标;(2)若P 点的坐标为(2,1),过P 作直线与圆M 交于C ,D 两点,当|CD |=2时,求直线CD 的方程.解:(1)设P (2m ,m ),由题可知|MP |=2,所以(2m )2+(m -2)2=4,解之得m =0或m =45. 故所求点P 的坐标为P (0,0)或P ⎝⎛⎭⎫85,45.(2)由题意易知k 存在,设直线CD 的方程为y -1=k (x -2),由题知圆心M 到直线CD 的距离为22, 所以22=|-2k -1|1+k 2,解得,k =-1或k =-17, 故所求直线CD 的方程为x +y -3=0或x +7y -9=0.2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),过点A (-a,0),B (0,b )的直线倾斜角为π6,原点到该直线的距离为32. (1)求椭圆的方程;(2)斜率大于零的直线过D (-1,0)与椭圆交于E ,F 两点,若ED →=2DF →,求直线EF 的方程;解:(1)由b a =33,12a ·b =12·32·a 2+b 2, 得a =3,b =1,所以椭圆方程是x 23+y 2=1. (2)设EF :x =my -1(m >0),代入x 23+y 2=1, 得(m 2+3)y 2-2my -2=0.设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),由ED →=2DF →,得y 1=-2y 2.由y 1+y 2=-y 2=2m m 2+3,y 1y 2=-2y 22=-2m 2+3, 得⎝⎛⎭⎫-2m m 2+32=1m 2+3, ∴m =1,m =-1(舍去).直线EF 的方程为x =y -1,即x -y +1=0.3.(2012·高考课标全国卷)设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为42,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 距离的比值.解:(1)由已知可得△BFD 为等腰直角三角形,|BD |=2p ,圆F 的半径|F A |=2p . 由抛物线定义可知A 到l 的距离d =|F A |=2p .因为△ABD 的面积为42,所以12|BD |·d =42, 即12·2p ·2p =42, 解得p =-2(舍去)或p =2.所以F (0,1),圆F 的方程为x 2+(y -1)2=8.(2)因为A ,B ,F 三点在同一直线m 上,所以AB 为圆F 的直径,∠ADB =90°.由抛物线定义知|AD |=|F A |=12|AB |, 所以∠ABD =30°,m 的斜率为33或-33. 当m 的斜率为33时, 由已知可设n :y =33x +b ,代入x 2=2py 得, x 2-233px -2pb =0. 由于n 与C 只有一个公共点,故Δ=43p 2+8pb =0. 解得b =-p 6. 因为m 的截距b 1=p 2,|b 1||b |=3, 所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3.当m 的斜率为-33时,由图形对称性可知,坐标原点到m ,n 距离的比值也为3. 综上,坐标原点到m ,n 距离的比值为3.4.(2013·江西省盟校联考)已知椭圆的焦点F 1(1,0),F 2(-1,0),过P ⎝⎛⎭⎫0,12作垂直于y 轴的直线被椭圆所截线段长为6,过F 1作直线l 与椭圆交于A ,B 两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在实数t ,使P A →+PB →=tPF 1→?若存在,求t 的值和直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0), 由题意知点⎝⎛⎭⎫62,12在椭圆上,且a 2=b 2+1, ∴64(1+b 2)+14b2=1,解得b 2=1或b 2=-14(舍去), ∴x 22+y 2=1. (2)①当直线l 的斜率不存在时,易求得A (1,22),B (1,-22),∴P A →=⎝⎛⎭⎪⎫1,2-12,PB →=⎝⎛⎭⎪⎫1,-2+12,PF 1→=⎝⎛⎭⎫1,-12, 由P A →+PB →=tPF 1→,得t =2,直线l 的方程为x =1.②当直线l 的斜率存在时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 的斜率为k ,直线l 的方程为y =k (x -1),则P A →=(x 1,y 1-12),PB →=(x 2,y 2-12),PF 1→=⎝⎛⎭⎫1,-12,由P A →+PB →=tPF 1→,得⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2=t y 1-12+y 2-12=-t 2, 即⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2=t y 1+y 2=1-t 2. ∵y 1+y 2=k (x 1+x 2-2),∴k =-12, 此时,直线l 的方程为y =-12(x -1), 联立方程,得⎩⎨⎧y =-12(x -1)x 22+y 2=1,消去y , 可得3x 2-2x -3=0,则x 1+x 2=23,∴t =23. 故存在实数t ,使P A →+PB →=tPF 1→;t 的值为2或23,直线l 的方程为x =1或y =-12(x -1). 5.(2013·深圳调研)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,以椭圆C 的左顶点T 为圆心作圆T :(x +2)2+y 2=r 2(r >0),设圆T 与椭圆C 交于点M 与点N .(1)求椭圆C 的方程;(2)求TM →·TN →的最小值,并求此时圆T 的方程;(3)设点P 是椭圆C 上异于M ,N 的任意一点,且直线MP ,NP 分别与x 轴交于点R ,S ,O 为坐标原点,求证:|OR |·|OS |为定值.解:(1)∵椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,a =2 ∴c =3,b =a 2-c 2=1.故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)易知点M 与点N 关于x 轴对称, 设M (x 1,y 1),N (x 1,-y 1),不妨设y 1>0.由于点M 在椭圆C 上,∴y 21=1-x 214.(*) 由已知T (-2,0),则TM →=(x 1+2,y 1),TN →(x 1+2,-y 1),∴TM →·TN →=(x 1+2,y 1)·(x 1+2,-y 1)=(x 1+2)2-y 21=(x 1+2)2-⎝⎛⎭⎫1-x 214=54x 21+4x 1+3=54⎝⎛⎭⎫x 1+852-15. 由于-2<x 1<2,故当x 1=-85时,TM →·TN →取得最小值-15. 把x 1=-85代入(*)式,得y 1=35,故M (-85,35). 又点M 在圆T 上,代入圆的方程得r 2=1325.故圆T 的方程为(x +2)2+y 2=1325. (3)证明:设P (x 0,y 0),则直线MP 的方程为y -y 0=y 0-y 1x 0-x 1(x -x 0). 令y =0,得x R =x 1y 0-x 0y 1y 0-y 1, 同理,x S =x 1y 0+x 0y 1y 0+y 1, 故x R ·x S =x 21y 20-x 20y 21y 20-y 21.(**) 又点M 与点P 在椭圆上,故x 20=4(1-y 20),x 21=4(1-y 21),代入(**)式,得,x R ·x S =4(1-y 21)y 20-4(1-y 20)y 21y 20-y 21=4(y 20-y 21)y 20-y 21=4. 所以|OR |·|OS |=|x R |·|x S |=|x R ·x S |=4为定值.高$考试﹥题库。
2014届高考数学(理)一轮复习知识过关检测:第8章《平面解析几何》(第7课时)(新人教A 版)一、选择题1.抛物线y =ax 2的准线方程是y -2=0,则a 的值是( ) A.18 B .-18 C .8 D .-8解析:选B.将抛物线的方程化为标准形式x 2=1a y ,其准线方程是y =-14a =2,得a =-18.故选B. 2.(2013²洛阳统考)已知P 是抛物线y 2=4x 上一动点,则点P 到直线l :2x -y +3=0和y 轴的距离之和的最小值是( )A. 3B. 5 C .2 D.5-1解析:选D.由题意知,抛物线的焦点为F (1,0).设点P 到直线l 的距离为d ,由抛物线的定义可知,点P 到y 轴的距离为|PF |-1,所以点P 到直线l 的距离与到y 轴的距离之和为d +|PF |-1.易知d +|PF |的最小值为点F 到直线l 的距离,故d +|PF |的最小值为|2+3|22+-2=5,所以d +|PF |-1的最小值为5-1. 3.(2012²高考辽宁卷)已知P ,Q 为抛物线x 2=2y 上两点,点P ,Q 的横坐标分别为4,-2,过P ,Q 分别作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的纵坐标为( )A .1B .3C .-4D .-8解析:选C.因为P ,Q 两点的横坐标分别为4,-2,且P ,Q 两点都在抛物线y =12x 2上,所以P (4,8),Q (-2,2).因为y ′=x ,所以k PA =4,k QA =-2,则直线PA ,QA 的方程联立得{ y -8=x -y -2=-x +,即{ y =4x -y =-2x -2,可得A 点坐标为(1,-4),故选C.4.(2011²高考课标全国卷)已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48解析:选C.不妨设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),由于l 垂直于对称轴且过焦点,故直线l 的方程为x =p2.代入y 2=2px 得y =±p ,即|AB |=2p ,又|AB |=12,故p =6,所以抛物线的准线方程为x =-3,故S △ABP =12³6³12=36.5.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2解析:选B.∵y 2=2px 的焦点坐标为(p2,0),∴过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p 2,即x =y +p2,将其代入y 2=2px 得y 2=2py+p 2,即y 2-2py -p 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2p ,∴y 1+y 22=p =2,∴抛物线的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1.二、填空题6.(2012²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:由题意知直线l 的方程为y =3(x -1),即x =33y +1,代入抛物线方程得y2-433y -4=0,解得y A =433+ 163+162=23(y B <0,舍去),故△OAF 的面积为12³1³23= 3.答案: 37.(2013²南京质检)以原点为顶点,坐标轴为对称轴,并且经过P (-2,-4)的抛物线方程为________.解析:由于点P 在第三象限.①当焦点在x 轴负半轴上时,设方程为y 2=-2px (p >0),把点P (-2,-4)代入得:(-4)2=-2p ³(-2),解得p =4,∴抛物线方程为y 2=-8x .②当焦点在y 轴负半轴上时,设方程为x 2=-2py (p >0),把点P (-2,-4)代入得:(-2)2=-2p ³(-4).解得p =12.∴抛物线方程为x 2=-y .综上可知抛物线方程为y 2=-8x 或x 2=-y .答案:y 2=-8x 或x 2=-y8.已知抛物线型拱桥的顶点距离水面2米时,测量水面宽为8米,当水面上升12米后,水面的宽度是________米.解析:设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),将(4,-2)代入方程得16=-2p ²(-2),解得2p =8,故方程为x 2=-8y ,水面上升12米,则y =-32,代入方程,得x 2=-8³(-32)=12,x=±2 3.故水面的宽度是43米.答案:4 3 三、解答题 9.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 在抛物线上,其横坐标为4,且位于x 轴上方,A 到抛物线准线的距离等于5.过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线方程;(2)过M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.解:(1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2,于是4+p2=5,∴p =2.∴抛物线的标准方程为y 2=4x . (2)由(1)得点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2),∵F (1,0),∴k FA =43.∵MN ⊥FA ,∴k MN =-34.则FA 所在直线的方程为y =43(x -1).MN 所在直线的方程为y -2=-34x .解方程组⎩⎨⎧y =43x -y -2=-34x,得⎩⎨⎧x =85y =45.∴N ⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45.10.(2011²高考福建卷)如图,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A . (1)求实数b 的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由{ y =x +b ,x 2=4y ,得x 2-4x -4b =0.(*)因为直线l 与抛物线C 相切,所以Δ=(-4)2-4³(-4b )=0,解得b =-1.(2)由(1)可知b =-1,故方程(*)即为x 2-4x +4=0,解得x =2.将其代入x 2=4y ,得y =1. 故点A (2,1).因为圆A 与抛物线C 的准线相切,所以圆A 的半径r 等于圆心A 到抛物线的准线y =-1的距离, 即r =|1-(-1)|=2,所以圆A 的方程为(x -2)2+(y -1)2=4.一、选择题1.(2011²高考辽宁卷)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.34 B .1 C.54 D.74 解析:选C.设抛物线的准线为l ,作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定义知|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,则AB 的中点到y 轴的距离为12(|AA 1|+|BB 1|)-14=54.2.(2012²高考山东卷)已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( )A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y解析:选D.双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,由于ca =a 2+b 2a 2= 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2,所以b a =3,所以双曲线的渐近线方程为y =±3x .抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,所以p22=2,所以p =8,所以抛物线方程为x 2=16y .二、填空题3.(2012²高考安徽卷)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点.若|AF |=3,则|BF |=________.解析:抛物线y 2=4x 的准线为x =-1,焦点为F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由抛物线的定义可知|AF |=x 1+1=3,所以x 1=2,所以y 1=±22,由抛物线关于x 轴对称,假设A (2,22),由A ,F ,B 三点共线可知直线AB 的方程为y -0=22(x -1),代入抛物线方程消去y 得2x 2-5x +2=0,求得x =2或12,所以x 2=12,故|BF |=32.答案:324.设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,过点M (3,0)的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于点C ,BF =2,则△BCF 与△ACF 的面积之比为________.解析:如图所示,设过点M (3,0)的直线方程为y =k (x -3),代入y 2=2x 并整理,得k 2x 2-(23k 2+2)x +3k 2=0,则x 1+x 2=23k 2+2k2. 因为BF =2,所以BB ′=2.则点B 的横坐标为x 2=2-12=32是方程的一个根,可得k 2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫32-32,所以x 1=2.S △BCF S △ACF =12BC ²d12AC ²d =BC AC =BB ′AA ′=22+12=45.答案:45三、解答题5.(2013²合肥质检)已知椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率为32,抛物线C 2:x2=2py (p >0)的焦点是椭圆的顶点.(1)求抛物线C 2的方程;(2)过点M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E ,F 两点,过E ,F 作抛物线C 2的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.解:(1)∵椭圆C 1的长半轴长a =2,半焦距c =4-b 2,由e =c a =4-b 22=32得b 2=1,∴椭圆C 1的上顶点为(0,1), ∴抛物线C 2的焦点为(0,1),∴抛物线C 2的方程为x 2=4y .(2)由已知可得直线l 的斜率必存在,设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2).由x 2=4y 得y =14x 2,∴y ′=12x .∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2.当l 1⊥l 2时,12x 1²12x 2=-1,即x 1x 2=-4.由{ y =k x +x 2=4y ,得x 2-4kx -4k =0, ∴Δ=(-4k )2-4³(-4k )>0,解得k <-1或k >0.① 由x 1x 2=-4k =-4,得k =1,满足①式, ∴直线l 的方程为x -y +1=0.。
第1页,共17页江苏省2014届高三数学一轮复习考试试题精选(1)分类汇编14:解析几何一、填空题1 .(江苏省扬州中学2014届高三开学检测数学试题)已知实数0p >,直线3420x y p -+=与抛物线22x py =和圆222()24p p x y +-=从左到右的交点依次为,A B C D 、、、则AB CD的值为 ▲ . 【答案】1162 .(江苏省淮安市车桥中学2014届高三9月期初测试数学试题)如果圆x 2+y 2-2ax-2ay+2a 2-4=0与圆x 2+y 2=4总相交,则a 的取值范围是___.【答案】00a a -<<<<或3 .(江苏省常州市武进区2014届高三上学期期中考试数学(理)试题)若实数x 、y 满足()222x y x y +=+,则x y +的最大值是_________.【答案】44 .(江苏省无锡市市北高中2014届高三上学期期初考试数学试题)椭圆中有如下结论:椭圆22221x y a b+=上斜率为1的弦的中点在直线0by a x 22=+上,类比上述结论得到正确的结论为:双曲线22221x y a b -=上斜率为1的弦的中点在直线_______________上.【答案】22x ya b -=5 .(江苏省泰州中学2014届第一学学期高三数学摸底考试)设中心在原点的双曲线与椭圆+y 2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该双曲线的方程是__________. 【答案】2x 2﹣2y 2=16 .(江苏省连云港市赣榆县清华园双语学校2014届高三10月月考数学试题)我们把形如()0,0by a b x a=>>-的函数称为“莫言函数”,并把其与y 轴的交点关于原点的对称点称为“莫言点”,以“莫言点”为圆心,凡是与“莫言函数”图象有公共点的圆,皆称之为“莫言圆”.当1=a ,1=b 时,在所有的“莫言圆”中,面积的最小值______. ) 【答案】π3.7 .(江苏省无锡市2014届高三上学期期中调研考试数学试题)直线1y kx =+与圆22(3)(2)9x y -+-=相交于A B 、两点,若4AB >,则k 的取值范围是____________________.【答案】1(,2)2-8 .(江苏省连云港市赣榆县清华园双语学校2014届高三10月月考数学试题)设F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)右焦点,A 是其右准线与x 轴的交点.若在椭圆上存在一点P ,使线段PA 的垂直平分线恰好经过点F ,则椭圆离心率的取值范围是 ___________.]【答案】[12,1)第2页,共17页9 .(江苏省南京市第五十五中学2014届高三上学期第一次月考数学试题)抛物线212y x =-的准线与双曲线22193x y -=的两条渐近线所围成的三角形的面积等于(A)(B)2【答案】A10.(江苏省苏州市2014届高三暑假自主学习测试(9月)数学试卷)已知双曲线221(0)y x m m-=>的离心率为2,则m 的值为 ______. 【答案】311.(江苏省诚贤中学2014届高三上学期摸底考试数学试题)若双曲线221y x k-=的焦点到渐近线的距离为则实数k 的值是________.【答案】812.(江苏省宿迁市2014届高三上学期第一次摸底考试数学试卷)已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,以12F F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为P .若1230PF F ∠=,则该双曲线的离心率为______.【答案】113.(江苏省宿迁市2014届高三上学期第一次摸底考试数学试卷)已知过点(25),的直线l 被圆22240C x y x y +--=:截得的弦长为4,则直线l 的方程为______.【答案】20x -=或4370x y -+=14.(江苏省无锡市2014届高三上学期期中调研考试数学试题)若中心在原点,以坐标轴为对称轴的圆锥曲线C ,,且过点(2,3),则曲线C 的方程为________.【答案】225x y -=15.(江苏省苏州市2014届高三暑假自主学习测试(9月)数学试卷)已知P 是直线l :40(0)kx y k ++=>上一动点,PA ,PB 是圆C :2220x y y +-=的两条切线,切点分别为A ,B .若四边形PACB 的最小面积为2,则k =______.【答案】216.(江苏省南京市2014届高三9月学情调研数学试题)如图,已知过椭圆的左顶点A(-a,0)作直线1交y 轴于点P,交椭圆于点Q.,若△AOP 是等腰三角形,且,则椭圆的离心率为____。
第九章单元测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.每小题中只有一项符合题目要求)1.(2012·浙江)设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”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a=1可得l1∥l2,反之,由l1∥l2可得a=1或a=-2,故选A.2.(2012·湖北)过点P(1,1)的直线,将圆形区域{(x,y)|x2+y2≤4|}分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为() A.x+y-2=0 B.y-1=0C.x-y=0 D.x+3y-4=0答案 A解析两部分面积之差最大,即弦长最短,此时直线垂直于过该点的直径.因为过点P(1,1)的直径所在直线的斜率为1,所以所求直线的斜率为-1,方程为x +y-2=0.3.经过抛物线y2=4x的焦点且平行于直线3x-2y=0的直线l的方程是()A.3x-2y-3=0 B.6x-4y-3=0C.2x+3y-2=0 D.2x+3y-1=0答案 A解析∵抛物线y2=4x的焦点是(1,0),直线3x-2y=0的斜率是32,∴直线l的方程是y=32(x-1),即3x-2y-3=0,故选A.4.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线3x +4y +4=0与圆C 相切,则圆C 的方程为( )A .x 2+y 2-2x -3=0B .x 2+y 2+4x =0C .x 2+y 2+2x -3=0D .x 2+y 2-4x =0答案 D解析 设圆心C (a,0)(a >0),由3a +45=2得,a =2,故圆的方程为(x -2)2+y 2=4,即x 2+y 2-4x =0.5.(2012·江西)x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是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.14B.55C.12D.5-2 答案 B解析 由等比中项的性质得到a ,c 的一个方程,再进一步转化为关于e 的方程,解之即得所求.依题意得|F 1F 2|2=|AF 1|·|F 1B |,即4c 2=(a -c )(a +c )=a 2-c 2,整理得5c 2=a 2,∴e =ca =5.6.(2012·浙江)如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,M ,N 是双曲线的两顶点.若M ,O ,N 将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是( )A .3B .2 C. 3 D. 2答案 B解析 设焦点为F (±c,0),双曲线的实半轴长为a ,则双曲线的离心率e 1=ca ,椭圆的离心率e 2=c2a ,所以e 1e 2=2.选B.7.设F 1、F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且PF 1→·PF 2→=0,则|PF 1→+PF 2→|等于( )A.10 B .210 C. 5 D .2 5答案 B解析 F 1(-10,0),F 2(10,0),2c =210,2a =2. ∵PF 1→·PF 2→=0,∴|PF 1→|2+|PF 2→|2=|F 1F 2|2=4c 2=40. ∴(PF 1→+PF 2→)2=|PF 1→|2+|PF 2→|2+2PF 1→·PF 2→=40. ∴|PF 1→+PF 2→|=210.8.过抛物线y =14x 2准线上任一点作抛物线的两条切线,若切点分别为M ,N ,则直线MN 过定点( )A .(0,1)B .(1,0)C .(0,-1)D .(-1,0)答案 A解析 特殊值法,取准线上一点(0,-1).设M (x 1,1x 21),N (x 2,1x 22),则过M 、N 的切线方程分别为y -14x 21=12x 1(x -x 1),y 14x 22=12x 2(x -x 2).将(0,-1)代入得x 21=x 22=4,∴MN 的方程为y =1,恒过(0,1)点.9.如图,过抛物线x 2=4py (p >0)焦点的直线依次交抛物线与圆x 2+(y -p )2=p 2于点A 、B 、C 、D ,则AB →·CD →的值是( )A .8p 2B .4p 2C .2p 2D .p 2答案 D解析 |AB →|=|AF |-p =y A ,|CD →|=|DF |-p =y B ,|AB →|·|CD →|=y A y B =p 2.因为AB →,CD →的方向相同,所以AB →·CD →=|AB →|·|CD →|=y A y B =p 2.10.已知抛物线y =x 2上有一定点A (-1,1)和两动点P 、Q ,当P A ⊥PQ 时,点Q 的横坐标取值范围是( )A .(-∞,-3]B .[1,+∞)C .[-3,1]D .(-∞,-3]∪[1,+∞)答案 D解析 设P (x 1,x 21),Q (x 2,x 22),∴k AP =x 21-1x 1+1=x 1-1,k PQ =x 22-x 21x 2-x 1=x 2+x 1. 由题意得k P A ·k PQ =(x 1-1)(x 2+x 1)=-1,∴x 2=11-x 1-x 1=1(1-x 1)+(1-x 1)-1.利用函数性质知x 2∈(-∞,-3]∪[1,+∞),故选D.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上)11.设l 1的倾斜角为α,α∈(0,π2),l 1绕其上一点P 逆时针方向旋转α角得直线l 2,l 2的纵截距为-2,l 2绕点P 逆时针方向旋转π2-α角得直线l 3:x +2y -1=0,则l 1的方程为________.答案 2x -y +8=0 解析 ∵l 1⊥l 3,∴k 1=tan α=2,k 2=tan2α=2tan α1-tan 2α=-43. ∵l 2的纵截距为-2,∴l 2的方程为y =-43x -2.由îíìy =-43x -2,x +2y -1=0,∴P (-3,2),l 1过P 点.∴l 1的方程为2x -y +8=0.12.过直线2x +y +4=0和圆x 2+y 2+2x -4y +1=0的交点且面积最小的圆的方程是________.答案 (x +135)2+(y -65)2=45解析 因为通过两个定点的动圆中,面积最小的是以这两个定点为直径端点的圆,于是解方程组îïíïì2x +y +4=0,x 2+y 2+2x -4y +1=0,得交点A (-115,25),B (-3,2).因为AB 为直径,其中点为圆心,即为(-13,6), r =12|AB |=255,所以圆的方程为(x +135)2+(y -65)2=45.13.(2012·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.答案 43解析 设圆心C (4,0)到直线y =kx -2的距离为d ,则d =|4k -2|k 2+1,由题意知问题转化为d ≤2,即d =|4k -2|k 2+1≤2,得0≤k ≤43,所以k max 43.14x 2a 2+y 2b 2=1过抛物线y 2=8x 的焦点,且与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,则该椭圆的方程是________.答案 x 24+y 22=1解析 抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),则依题意知椭圆的右顶点的坐标为(2,0),又椭圆与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,∴a =2,c = 2.∵b 2=a 2-c 2,∴b 2=2,∴椭圆的方程为x 24+y 22=1.15.已知两点M (-3,0),N (3,0),点P 为坐标平面内一动点,且|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,则动点P (x ,y )到点A (-3,0)的距离的最小值为________.答案 3解析 因为M (-3,0),N (3,0),所以MN →=(6,0),|MN →|=6,MP →=(x +3,y ),NP →=(x -3,y ).由|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,得 6(x +3)2+y 2+6(x -3)=0,化简整理得y 2=-12x .所以点A 是抛物线y 2=-12x 的焦点,所以点P 到A 的距离的最小值就是原点到A (-3,0)的距离,所以d =3.16.已知以y =±3x 为渐近线的双曲线D :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,若P 为双曲线D 右支上任意一点,则|PF 1|-|PF 2||PF 1|+|PF 2|的取值范围是________.答案 èçæûúù0,12解析 依题意,|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|+|PF 2|≥2c ,所以0<|PF 1|-|PF 2||PF 1|+|PF 2|≤a c =1e .又双曲线的渐近线方程y =±3x ,则ba = 3.因此e =ca =2,故0<|PF 1|-|PF 2||PF 1|+|PF 2|≤12.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本题满分10分)已知O 为平面直角坐标系的原点,过点M (-2,0)的直线l 与圆x 2+y 2=1交于P ,Q 两点.(1)若OP →·OQ →=-12,求直线l 的方程;(2)若△OMP 与△OPQ 的面积相等,求直线l 的斜率. 解析 (1)依题意知直线l 的斜率存在, 因为直线l 过点M (-2,0), 故可设直线l 的方程为y =k (x +2).因为P ,Q 两点在圆x 2+y 2=1上,所以|OP →|=|OQ →|=1. 因为OP →·OQ →=-12,即|OP →|·|OQ →|·cos ∠POQ =-12. 所以∠POQ =120°,所以点O 到直线l 的距离等于12. 所以|2k |k 2+1=12,解得k =±15. 所以直线l 的方程为x -15y +2=0或x +15y +2=0.(2)因为△OMP 与△OPQ 的面积相等,所以MP =PQ ,即P 为MQ 的中点,所以MQ →=2MP →.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),所以MQ →=(x 2+2,y 2),MP →=(x 1+2,y 1). 所以îïíïìx 2+2=2(x 1+2),y 2=2y 1,即îïíïìx 2=2(x 1+1),y 2=2y 1.①因为P ,Q 两点在圆x 2+y 2=1上,所以îïíïìx 21+y 21=1,x 22+y 22=1.②由①及②得îïíïìx 21+y 21=1,4(x 1+1)2+4y 21=1,解得îïíïìx 1=-78,y 1=±15.故直线l 的斜率k =k MP =±15.18.(本题满分12分)(2012·北京文)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (2,0),离心率为2.直线y =k (x -1)与椭圆C 交于不同的两点M ,N .(1)求椭圆C 的方程;(2)当△AMN 的面积为103时,求k 的值.解析 (1)由题意得îïíïìa =2,c a =22,a 2=b 2+c 2,解得b = 2.所以椭圆C x 24+y 22=1.(2)由îíìy =k (x -1),x 24+y 22=1,得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-4=0.设点M ,N 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-41+2k 2. 所以|MN |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =2(1+k 2)(4+6k 2)1+2k2.又因为点A (2,0)到直线y =k (x -1)的距离d =|k |1+k2,所以△AMN 的面积为 S =12|MN |·d =|k |4+6k 21+2k2. |k |4+6k 21+2k 2=103,化简得7k 4-2k 2-5=0,解得k =±1. 19.(本题满分12分)(2012·天津理)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 、B ,点P 在椭圆上且异于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若直线AP 与BP 的斜率之积为-12,求椭圆的离心率; (2)若|AP |=|OA |,证明直线OP 的斜率k 满足|k |> 3. 解析 (1)设点P 的坐标为(x 0,y 0). x 20a 2+y 20b 2=1.①由A (-a,0),B (a,0),得k AP =y 0x 0+a ,k BP =y 0x 0-a. 由k AP ·k BP =-12x 20=a 2-2y 20,代入①并整理得(a 2-2b 2)y 20=0.由于y 0≠0,故a 2=2b 2.于是e 2=a 2-b 2a 2=12,所以椭圆的离心率e =2.(2)方法一依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0).由条件得îíìy 0=kx 0,x 20a 2+y 20b2=1.消去y 0并整理得x 20=a 2b 2k 2a 2+b2.②由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2.整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0.而x 0≠0,于是x 0=-2a 1+k 2,代入②,整理得(1+k 2)2=4k 2(ab )2+4.由a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4,即k 2+1>4.因此k 2>3,所以|k |> 3.方法二 依题意,直线OP 的方程为y =kx ,可设点P 的坐标为(x 0,kx 0).由点P 在椭圆上,有x 20a 2+k 2x 20b 2=1.因为a >b >0,kx 0≠0,所以x 20a 2+k 2x 20a 2<1,即(1+k 2)x 20<a 2.③由|AP |=|OA |,A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,于是x 0=-2a1+k 2.代入③,得(1+k 2)·4a 2(1+k 2)2<a 2,解得k 2>3,所以|k |> 3. 20.(本题满分12分)如图,点A ,B 分别是椭圆x 236+y 220=1长轴的左,右端点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,P A ⊥PF .(1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 的一点,M 到直线AP 的距离等于|MB |,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.解析 (1)由已知可得点A (-6,0),F (4,0), 设点P 的坐标是(x ,y ),则AP →=(x +6,y ),FP →=(x -4,y ).由已知得îíìx 236+y 220=1,(x +6)(x -4)+y 2=0,则2x 2+9x -18=0,x =32或x =-6. ∵点P 位于x 轴上方,∴x =-6舍去, 只能取x =32.由于y >0,于是y =523. ∴点P 的坐标是(32,523). (2)直线AP 的方程是x -3y +6=0. 设点M 的坐标是(m,0)(-6≤m ≤6), 则M 到直线AP 的距离是m +62. m +62=6-m ,解得m =2. 椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离d 有 d 2=(x -2)2+y 2=x 2-4x +4+20-59x 2 49(x -92)2+15. 由于-6≤x ≤6,∴当x =92时,d 取得最小值15.21.(本题满分12分)已知椭圆x 2m +1y 2=1的两个焦点是F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0).(1)设E 是直线y =x +2与椭圆的一个公共点,求|EF 1|+|EF 2|取得最小值时椭圆的方程;(2)已知点N (0,-1),斜率为k (k ≠0)的直线l 与条件(1)下的椭圆交于不同的两点A ,B ,点Q 满足AQ →=QB →,且NQ →·AB →=0,求直线l 在y 轴上的截距的取值范围.解析 (1)由题意,知m +1>1,即m >0. 由îïíïìy =x +2,x2m +1+y 2=1,得(m +2)x 2+4(m +1)x +3(m +1)=0.又由Δ=16(m +1)2-12(m +2)(m +1)=4(m +1)(m -2)≥0, 解得m ≥2或m ≤-1(舍去),∴m ≥2. 此时|EF 1|+|EF 2|=2m +1≥2 3.当且仅当m =2时,|EF 1|+|EF 2|取得最小值23, 此时椭x 23+y 2=1.(2)设直线l 的方程为y =kx +t .由方程组îïíïìx 2+3y 2=3,y =kx +t ,消去y 得(1+3k 2)x 2+6ktx +3t 2-3=0. ∵直线l 与椭圆交于不同的两点A ,B , ∴Δ=(6kt )2-4(1+3k 2)(3t 2-3)>0, 即t 2<1+3k 2.①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),Q (x Q ,y Q ),则x 1+x 2=-6kt1+3k 2.由AQ →=QB →,得Q 为线段的AB 的中点, 则x Q =x 1+x 22=-3kt 1+3k 2,y Q =kx Q+t =t1+3k 2. ∵NQ →·AB →=0,∴直线AB 的斜率k AB 与直线QN 的斜率k QN 乘积为-1,即k QN ·k AB =-1,∴t1+3k2+1-3kt 1+3k 2·k =-1.化简得1+3k 2=2t ,代入①式得t 2<2t , 解得0<t <2.又k ≠0,即3k 2>0,故2t =1+3k 2>1,得t >12. 综上,直线l 在y 轴上的截距t 的取值范围是(12,2). 22.(本题满分12分)(2012·浙江文)如图,在直角坐标系xOy 中,点P (1,12)到抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线的距54.点M (t,1)是C 上的定点,A ,B 是C 上的两动点,且线段AB 被直线OM 平分.(1)求p ,t 的值;(2)求△ABP 面积的最大值.解析(1)由题意知îíì2pt =1,1+p =5,得îíìp =12,t =1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为Q (m ,m ).由题意知,设直线AB 的斜率为k (k ≠0).由îïíïìy 21=x 1,y 22=x 2,得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=x 1-x 2. 故k ·2m =1.所以直线AB 的方程为y -m =12m (x -m ). 即x -2my +2m 2-m =0.由îïíïìx -2my +2m 2-m =0,y 2=x ,消去x ,整理得y 2-2my + 2m 2-m =0.所以Δ=4m -4m 2>0,y 1+y 2=2m ,y 1·y 2=2m 2-m . 从而|AB |=1+1k 2·|y 1-y 2|=1+4m 2·4m -4m 2.设点P 到直线AB 的距离为d ,则d =|1-2m +2m 2|1+4m2.设△ABP 的面积为S ,则 S =12|AB |·d =|1-2(m -m 2)|·m -m 2.由Δ=4m -4m 2>0,得0<m <1.令u=m-m2,0<u≤12,则S=u(1-2u2).设S(u)=u(1-2u2),0<u≤12,则S′(u)=1-6u2.由S′(u)=0,得u66∈(0,12].所以[S(u)]max=S(66)=6 9.故△ABP面积的最大值为6.1.(2012·辽宁文)将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是() A.x+y-1=0B.x+y+3=0C.x-y+1=0 D.x-y+3=0答案 C解析要使直线平分圆,只要直线经过圆的圆心即可,由题知圆心坐标为(1,2).A,B,C,D四个选项中,只有C选项中的直线经过圆心,故选C.2.(2012·孝感统考)若直线过点P(-3,-32)且被圆x2+y2=25截得的弦长是8,则该直线的方程为() A.3x+4y+15=0 B.x=-3或y=-3C.x=-3 D.x=-3或3x+4y+15=0答案 D解析若直线的斜率不存在,则该直线的方程为x=-3,代入圆的方程解得y=±4,故该直线被圆截得的弦长为8,满足条件;若直线的斜率存在,不妨设直线的方程为y+32=k(x+3),即kx-y+3k-32=0,因为该直线被圆截得的弦长为8,故半弦长为4,又圆的半径为5,则圆心(0,0)到直线的距离为52-42=|3k -32|k 2+1,解得k =-34,此时该直线的方程为3x +4y +15=0.综上可知答案为D.3.直线4kx -4y -k =0与抛物线y 2=x 交于A 、B 两点,若|AB |=4,则弦AB 的中点到直线x 12=0的距离等于( )A.74 B .2 C.94 D .4答案 C解析 直线4kx -4y -k =0,即y =k (x -14),可知直线4kx -4y -k =0过抛物线y 2=x 的焦点(14,0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+12=4,故x 1+x 2=72,则弦AB 的中点的横坐标是74,弦AB 的中点到直线x +12=0的距离是74+12=94.4.已知l 1和l 2是平面内互相垂直的两条直线,它们的交点为A ,动点B 、C 分别在l 1和l 2上,且BC =32,则过A 、B 、C 三点的动圆所形成的区域的面积为( )A .6πB .8πC .16πD .18π答案 D解析 当A 与B 或C 重合时,此时圆的面积最大,且圆的半径r =BC =32,所以圆的面积S =πr 2=π(32)2=18π,则过A 、B 、C 三点的动圆所形成的区域的面积为18π.5.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c,0)和(c,0).若c 是a 与m 的等比中项,n 2是m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率等于( )A.13B.3C.12D.22答案 B解析 ∵c 2=am,2n 2=c 2+m 2,又n 2=c 2-m 2, ∴m 2=13c 2,即m =33c .∴c 2=33ac ,则e =ca =33.6.椭圆x 24+y 23=1离心率为e ,点(1,e )是圆x 2+y 2-4x -4y +4=0的一条弦的中点,则此弦所在直线的方程是( )A .3x +2y -4=0B .4x +6y -7=0C .3x -2y -2=0D .4x -6y -1=0答案 B解析 依题意得e =12,圆心坐标为(2,2),圆心(2,2)与点(1,12)的连线的斜率2122-1=32,所求直线的斜率等于-23,所以所求直线方程是y -12=-23x -1),即4x +6y -7=0,选B.7.已知圆x 2+y 2=1与x 轴的两个交点为A 、B ,若圆内的动点P 使|P A |、|PO |、|PB |成等比数列,则P A →·PB →的取值范围为( )A.èçæûúù0,12B.ëêéø÷ö-12,0 C .(12,0) D .[-1,0)答案 C解析 设P (x ,y ),∴|PO |2=|P A ||PB |, 即x 2+y 2=(x -1)2+y 2·(x +1)2+y 2,整理得2x 2-2y 2=1.∴P A →·PB →=(1-x ,-y )·(-1-x ,-y )=x 2+y 2-1 =2x 2-32.∴P 为圆内动点且满足x 2-y 2=12. ∴22<|x |<32,∴1<2x 2<32. ∴-12<2x 2-32<0,选C.8.(2012·新课标全国)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.2 B .2 2 C .4 D .8答案 C解析 抛物线y 2=16x 的准线方程是x =-4,所以点A (-4,23)在等轴双曲线C :x 2-y 2=a 2(a >0)上,将点A 的坐标代入得a =2,所以C 的实轴长为4.9.已知正方形ABCD ,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为________.答案2-1解析 令AB =2,则AC =2 2. ∴椭圆中c =1,2a =2+22⇒a =1+ 2. 可得e =c a =12+1=2-1. 10.(2012·北京理)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________.答案3解析 直线l 的方程为y =3(x -1),即x =3y +1,代入抛物线方程得y 2433y -4=0,解得y A =433+163+162=23(y B <0,舍去),故△OAF 的面积12×1×3= 3.11.设椭圆C :x 2a 2+y 22=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,A 是椭圆C 上的一点,且AF 2→·F 1F 2→=0,坐标原点O 到直线AF 1的距离为13|OF 1|.(1)求椭圆C 的方程;(2)设Q 是椭圆C 上的一点,过点Q 的直线l 交x 轴于点P (-1,0),交y 轴于点M ,若MQ →=2QP →,求直线l 的方程.解析 (1)由题设知F 1(-a 2-2,0),F 2(a 2-2,0).由于AF 2→·F 1F 2→=0,则有AF 2→⊥F 1F 2→,所以点A 的坐标为(a 2-2,±2),故AF 1→所在直线方程为y =±(x aa 2-2+1a ).所以坐标原点O 到直线AF 1的距离为a 2-2a 2-1(a >2).又|OF 1|=a 2-2,所以a 2-2a 2-1=13a 2-2,解得a =2(a >2).所求椭x 24+y 22=1.(2)由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 斜率为k , 直线l 的方程为y =k (x +1),则有M (0,k ). 设Q (x 1,y 1),∵MQ →=2QP →,∴(x 1,y 1-k )=2(-1-x 1,-y 1). ∴îïíïìx 1=-23,y 1=k 3.又Q 在椭圆C 上,得(-23)24+(k 3)22=1,解得k =±4.故直线l 的方程为y =4(x +1)或y =-4(x +1), 即4x -y +4=0或4x +y +4=0.12.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,过F 1的直线l 与椭圆交于A 、B 两点.(1)如果点A 在圆x 2+y 2=c 2(c 为椭圆的半焦距)上,且|F 1A |=c ,求椭圆的离心率;(2)若函数y =2+log m x (m >0且m ≠1)的图像,无论m 为何值时恒过定点(b ,a ),求F 2B →·F 2A →的取值范围.解析 (1)∵点A 在圆x 2+y 2=c 2上, ∴△AF 1F 2为一直角三角形. ∵|F 1A |=c ,|F 1F 2|=2c , ∴|F 2A |=|F 1F 2|2-|AF 1|2=3c .由椭圆的定义,知|AF 1|+|AF 2|=2a , ∴c +3c =2a .∴e =ca =21+3=3-1. (2)∵函数y =2+log m x 的图像恒过点(1,2),由已知条件知还恒过点(b ,a ),∴a =2,b =1,c =1.点F 1(-1,0),F 2(1,0),①若AB ⊥x 轴,则A (-1,22),B (-1,-22). ∴F 2A →=(-2,2),F 2B →=(-2,-2). ∴F 2A →·F 2B →=4-12=72.②若AB 与x 轴不垂直,设直线AB 的斜率为k ,则AB 的方程为y =k (x +1). 由îïíïìy =k (x +1),x 2+2y 2-2=0,消去y ,得(1+2k 2)x 2+4k 2x +2(k 2-1)=0. (*)∵Δ=8k 2+8>0,∴方程(*)有两个不同的实根.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是方程(*)的两个根.x 1+x 2=-4k21+2k 2,x 1x 2=2(k 2-1)1+2k 2.∴F 2A →=(x 1-1,y 1),F 2B →=(x 2-1,y 2). ∴F 2A →·F 2B →=(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2 =(1+k 2)x 1x 2+(k 2-1)(x 1+x 2)+1+k 2=(1+k 2)2(k 2-1)1+2k 2+(k 2-1)(-4k 21+2k2)+1+k 2=7k 2-11+2k2=72-92(1+2k 2). ∵1+2k 2≥1,∴0<11+2k 2≤1,0<92(1+2k 2)≤92.∴-1≤F 2A →·F 2B →=72-92(1+2k 2)<72. 综上,由①②,知-1≤F 2A →·F 2B →≤72.13.(2013·衡水调研)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是F (1,0),12.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线交y 轴于点P (0,y 0),求y 0的取值范围.解析 (1)设椭圆C 的半焦距是c .依题意,得c =1. 因为椭圆C 的离心率为12, 所以a =2c =2,b 2=a 2-c 2=3. 故椭圆C x 24+y 23=1. (2)当MN ⊥x 轴时,显然y 0=0.当MN 与x 轴不垂直时,可设直线MN 的方程为y =k (x -1)(k ≠0).由îíìy =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y 并整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),线段MN 的中点为Q (x 3,y 3), 则x 1+x 2=8k 23+4k 2.所以x 3=x 1+x 22=4k 23+4k 2,y 3=k (x 3-1)=-3k 3+4k2.线段MN 的垂直平分线的方程为y +3k 3+4k 2=-1k (x -4k 23+4k 2).在上述方程中,令x =0,得y 0=k3+4k 2=13k+4k. 当k <0时,3k +4k ≤-43;当k >0时,3k +4k ≥4 3. 312≤y 0<0或0<y 0≤312. 综上,y 0的取值范围是[-3,3].14.(2013·北京海淀区期末)已知焦点在x 轴上的椭圆C 过点(0,1),且离心率3,Q 为椭圆C 的左顶点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知过点(-65,0)的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点. ①若直线l 垂直于x 轴,求∠AQB 的大小;②若直线l 与x 轴不垂直,是否存在直线l 使得△QAB 为等腰三角形?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解析 (1)设椭圆C 的标准x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),且a 2=b 2+c 2. 由题意可知:b =1ca =3.解得a 2=4,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)得Q (-2,0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). ①当直线l 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =-65. 由îïíïìx =-65,x 2+y 2=1,解得îïíïìx =-65,y =4或îïíïìx =-65,y =-4.即A (-65,45),B (-65,-45)(不妨设点A 在x 轴上方), 则k AQ =45-0-65-(-2)=1,k BQ =-45-0-65-(-2)=-1.因为k AQ ·k BQ =-1,所以AQ ⊥BQ . 所以∠AQB =π2,即∠AQB 的大小为π2.②当直线l 与x 轴不垂直时,由题意可设直线AB 的方程为y =k (x +65)(k ≠0). 由îïíïìy =k (x +65),x 24+y 2=1,消去y 得(25+100k 2)x 2+240k 2x +144k 2-100=0.因为点(65,0)在椭圆C 的内部,显然Δ>0.îïíïìx 1+x 2=-240k 225+100k2,x 1x 2=144k 2-10025+100k2.因为QA →=(x 1+2,y 1),QB →=(x 2+2,y 2),y 1=k (x 1+65),y 2=k (x 2+65), 所以QA →·QB →=(x 1+2)(x 2+2)+y 1y 2 =(x 1+2)(x 2+2)+k (x 1+65)·k (x 2+65) =(1+k 2)x 1x 2+(2+65k 2)(x 1+x 2)+4+3625k 2=(1+k 2)144k 2-10025+100k 2+(2+65k 2)(-240k 225+100k2)+4+3625k 2=0. 所以QA →⊥QB →.所以△QAB 为直角三角形.假设存在直线l 使得△QAB 为等腰三角形,则|QA |=|QB |. 如图,取AB 的中点M ,连接QM ,则QM ⊥AB .记点(65,0)为N .因为x M =x 1+x 22=-120k 225+100k 2=-24k 25+20k 2, 所以y M =k (x M +65)=6k5+20k2, 即M (-24k 25+20k2,6k5+20k 2).所以QM →=(10+16k 25+20k 2,6k 5+20k 2),NM →=(65+20k 2,6k5+20k 2).所以QM →·NM →=10+16k 25+20k 2×65+20k 2+6k 5+20k 2×6k5+20k 2=60+132k 2(5+20k 2)2≠0. 所以QM →与NM →不垂直,即QM →与AB →不垂直,矛盾.所以假设不成立,故当直线l 与x 轴不垂直时,不存在直线l 使得△QAB 为等腰三角形.15.设椭圆M :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的离心率与双曲线x 2-y 2=1的离心率互为倒数,且内切于圆x 2+y 2=4.(1)求椭圆M 的方程;(2)若直线y =2x +m 交椭圆于A 、B 两点,椭圆上一点P (1,2),求△P AB 面积的最大值.解析 (1)双曲线的离2,则椭圆的离心率为e =ca =2,圆x 2+y 2=4的直径为4,则2a =4,得îïíïì2a =4,c =2,b 2=a 2-c2⇒îïíïìa =2,c =2,b = 2.所求椭圆M y 24+x 22=1. (2)直线AB 的直线方程为y =2x +m .由îíìy =2x +m ,x 22+y 24=1,得4x 2+22+m 2-4=0.由Δ=(22m )2-16(m 2-4)>0,得-22<m <2 2. ∵x 1+x 2=-22m ,x 1x 2=m 2-44. ∴|AB |=1+2|x 1-x 2|=3·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 3·12m 2-m 2+4= 3 4-m 22.又P 到AB 的距离为d =|m |3. 则S △ABC =12|AB |d =12 3 4-m 22|m |312m 2(4-m 22)=122m 2(8-m 2)122·m 2+(8-m 2)2=2, 当且仅当m =±2∈(-22,22)取等号. ∴(S △ABC )max = 2.16.设椭圆C :x 2+2y 2=2b 2(常数b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,M ,N是直线l :x =2b 上的两个动点,F 1M →·F 2N →=0.(1)若|F 1M →|=|F 2N →|=25,求b 的值; (2)求|MN |的最小值.解析 设M (2b ,y 1),N (b ,y 2), 则F 1M →=(3b ,y 1),F 2N →=(b ,y 2). 由F 1M →·F 2N →=0,得y 1y 2=-3b 2.①(1)由|F 1M →|=|F 2N →|=25,得 (3b )2+y 21=2 5. ② b 2+y 22=2 5.③由①、②、③三式,消去y 1,y 2,并求得b = 2. (2)易求椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1.方法一 |MN |2=(y 1-y 2)2=y 21+y 22-2y 1y 2≥-2y 1y 2-2y 1y 2=-4y 1y 2=12b 2,所以,当且仅当y 1=-y 2=3b 或y 2=-y 1=3b ,|MN |取最小值23b . 方法二 |MN |2=(y 1-y 2)2=y 21+9b 4y 21+6b 2≥12b 2,所以,当且仅当y 1=-y 2=3b 或y 2=-y 1=3b 时,|MN |取最小值23. 17.(2013·武汉)如图,DP ⊥x 轴,点M 在DP 的延长线上,且|DM |=2|DP |.当点P 在圆x 2+y 2=1上运动时.(1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)过点T (0,t )作圆x 2+y 2=1的切线l 交曲线C 于A ,B 两点,求△AOB 面积S 的最大值和相应的点T 的坐标.解析 (1)设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标为(x 0,y 0),则x =x 0,y =2y 0,所以x 0=x ,y 0=y2.① 因为P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上,所以x 20+y 20=1.②将①代入②,得点M 的轨迹C 的方程为x 2+y 24=1.(2)由题意知,|t |≥1.当t =1时,切线l 的方程为y =1,点A 、B 的坐标分别为(3,1)、(3,1),此时|AB |=3,当t =-1时,同理可得|AB |=3;当|t |>1时,设切线l 的方程为y =kx +t ,k ∈R .由îíìy =kx +t ,x 2+y24=1,得(4+k 2)x 2+2ktx +t 2-4=0. ③设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则由③得 x 1+x 2=-2kt4+k 2,x 1x 2=t 2-44+k 2.又由l 与圆x 2+y 2=1相切|t |k 2+1=1,即t 2=k 2+1.所以|AB |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)[4k 2t 2(4+k 2)2-4(t 2-4)4+k 2]=43|t |t 2+3.因为|AB |=43|t |t 2+3=43|t |+3|t |≤2,且当t =±3时,|AB |=2,所以|AB |的最大值为2.依题意,圆心O 到直线AB 的距离为圆x 2+y 2=1的半径,所以△AOB 面积S 12|AB |×1≤1,当且仅当t =±3时,△AOB 面积S 的最大值为1,相应的T 的坐标为(03)或(0,3).18.已知焦点在y 轴上的椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1经过A (1,0)点,且离心率为3. (1)求椭圆C 1的方程;(2)过抛物线C 2:y =x 2+h (h ∈R )上P 点的切线与椭圆C 1交于两点M 、N ,记线段MN 与P A 的中点分别为G 、H ,当GH 与y 轴平行时,求h 的最小值.解析 (1)由题意可得îïíïì1b 2=1,c a =32,a 2=b 2+c 2.解得a =2,b =1,所以椭圆C 1的方程为x 2+y 2=1.(2)设P (t ,t 2+h ),由y ′=2x ,抛物线C 2在点P 处的切线的斜率为 k =y ′ïïx =t =2t ,所以MN 的方程为y =2tx -t 2+h .代入椭圆方程得4x 2+(2tx -t 2+h )2-4=0, 化简得4(1+t 2)x 2-4t (t 2-h )x +(t 2-h )2-4=0. 又MN 与椭圆C 1有两个交点, 故Δ=16[-t 4-2(h +2)t 2-h 2+4]>0.①设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 中点横坐标为x 0,则x 0=x 1+x 22=t (t 2-h )2(1+t 2).设线段P A 的中点横坐标为x 3=1+t2. 由已知得x 0=x 3,即t (t 2-h )2(1+t 2)=1+t.② 显然t ≠0,h =-(t +1t +1).③当t >0时,t +1t ≥2,当且仅当t =1时取得等号,此时h ≤-3不符合①式,故舍去;当t <0时,(-t )+(-1t )≥2,当且仅当t =-1时取得等号,此时h ≥1,满足①式.综上,h 的最小值为1.19.已知△ABC 中,点A 、B 的坐标分别为(-2,0),B (2,0),点C 在x 轴上方.(1)若点C 坐标为(2,1),求以A 、B 为焦点且经过点C 的椭圆的方程; (2)过点P (m,0)作倾斜角为34π的直线l 交(1)中曲线于M 、N 两点,若点Q (1,0)恰在以线段MN 为直径的圆上,求实数m 的值.解析 (1)设椭圆方程为x 22+y 22=1,c =2,2a =|AC |+|BC |=4,b =2,所以椭x 24+y 22=1.(2)直线l 的方程为y =-(x -m ),令M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立方程解得 3x 2-4mx +2m 2-4=0,îïíïìx 1+x 2=4m3,x 1x 2=2m 2-43若Q 恰在以MN 为直径的圆上,则y 1x 1-1·y 2x 2-11,即m 2+1-(m +1)(x 1+x 2)+2x 1x 2=0,3m 2-4m -5=0,解得m =2±19.20.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,其中左焦点F (-2,0). (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =x +m 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点M 关于直线y =x +1的对称点在圆x 2+y 2=1上,求m 的值.解析(1)îíìc a =22,c =2⇒x 28+y 24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 3,y 3),V (x 4,y 4). 由îíìx 28+y 24=1,y =x +m⇒3x 2+4mx +2m 2-8=0.∴Δ=96-8m 2>0⇒-23<m <2 3. ∴x 3=x 1+x 22=-2m 3,y 3=x 3+m =m 3.又îïíïìy 3+y 42=x 3+x 42+1,y 4-y3x 4-x 3=-1⇒îïíïìx 4=m 3-1,y 4=1-2m3,在x 2+y 2=1上.∴(m 3-1)2+(1-2m 3)2=1⇒m 29-2m 3+4m 21-4m 3+1=0. ∴5m 2-18m +9=0⇒(5m -3)(m -3)=0. ∴m =35或m =3经检验成立. ∴m =35或m =3.21.(2012·浙江宁波市期末)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,抛物线上一点A 的横坐标为x 1(x 1>0),过点A 作抛物线C 的切线l 1交x 轴于点D ,交y 轴于点Q ,交直线l :y =p2于点M ,当|FD |=2时,∠AFD =60°.(1)求证:△AFQ 为等腰三角形,并求抛物线C 的方程;(2)若B 位于y 轴左侧的抛物线C 上,过点B 作抛物线C 的切线l 2交直线l 1于点P ,交直线l 于点N ,求△PMN 面积的最小值,并求取到最小值时的x 1的值.解析 (1)设A (x 1,y 1),则切线AD 的方程为y =x 1p x x 212p .所以D (x 12,0),Q (0,-y 1),|FQ |=p 2+y 1,|F A |=p2+y 1,所以|FQ |=|F A |. 所以△AFQ 为等腰三角形, 且D 为AQ 中点,所以DF ⊥AQ . ∵|DF |=2,∠AFD =60°,∴∠QFD =60°,p2=1,得p =2,抛物线方程为x 2=4y . (2)设B (x 2,y 2)(x 2<0),则B 处的切线方程为y =x 22x -x 224. 由îïíïìy =x 12x -x 214,y =x 22x -x 224⇒P (x 1+x 22,x 1x 24),îíìy =x 12x -x 214,y =1⇒M (x 12+2x 1,1).同理N (x 22+2x 2,1),所以面积S =12(x 12+2x 1-x 22-2x 2)·(1-x 1x 24)=(x 2-x 1)(4-x 1x 2)216x 1x 2.①设AB 的方程为y =kx +b ,则b >0.由îïíïìy =kx +b ,x 2=4y ⇒x 2-4kx -4b =0, 得îïíïìx 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b ,代入①得 S =16k 2+16b (4+4b )2=(1+b )2k 2+b,使面积最小,则k =0,得到S =(1+b )2bb.②b =t ,②得S (t )=(1+t 2)2t =t 3+2t +1t ,S ′(t )=(3t 2-1)(t 2+1)t 2, ∴当t ∈(0,3)时S (t )单调递减;当t ∈(3,+∞)时S (t )单调递增. ∴当t =33时,S 取最小值为1639,此时b =t 2=13,k =0, ∴y 1=13即x 1=233. 22.如图,已知M (m ,m 2)、N (n ,n 2)是抛物线C :y =x 2上的两个不同的点,且m 2+n 2=1,m +n ≠0,直线l 是线段MN 的垂直平分线,设椭圆E 的方程为x 22+y 2a =1(a >0,a ≠2).(1)当M 、N 在C 上移动时,求直线l 的斜率k 的取值范围;(2)已知直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点,与椭圆E 交于P 、Q 两点,设线段AB 的中点为R ,线段QP 的中点为S ,若OR →·OS →=0,求椭圆E 的离心率的取值范围.解析(1)由题意知,直线MN的斜率k MN=m2-n2m-n=m+n.又l⊥MN,m+n≠0,∴直线l的斜率k=-1m+n.∵m2+n2=1,由m2+n2≥2mn,得2(m2+n2)≥(m+n)2,即2≥(m+n)2(当m=n时,等号成立),∴|m+n|≤ 2. ∵M、N是不同的两点,即m≠n,∴0<|m+n|< 2.∴|k|>2,即k<-2或k>2.(2)由题意易得,线段MN的中点坐标为(m+n2,m2+n22).∵直线l是线段MN的垂直平分线,∴直线l的方程为y-m2+n22=k(x-m+n2).又∵m2+n2=1,k=-1m+n,∴直线l的方程为y=kx+1.将直线l的方程代入抛物线方程和椭圆方程并分别整理,得x2-kx-1=0,①(a+2k2)x2+4kx+2-2a=0.②易知方程①的判别式Δ1=k2+4>0,方程②的判别式Δ2=8a(2k2+a-1).由(1)易知k2>12,且a>0,∴2k2+a-1>a>0,∴Δ2>0恒成立.设A(x A,y A),B(x B,y B),P(x P,y P),Q(x Q,y Q),则x A+x B=k,y A+y B=kx A +1+kx B+1=k(x A+x B)+2=k2+2.∴线段AB的中点R的坐标为(k2,k22+1).又x P+x Q=-4ka+2k2,y P+y Q=kx P+1+kx Q+1=k(x P+x Q)+2=2aa+2k2.∴线段QP的中点S的坐标为(-2ka+2k2,aa+2k2).∴OR→=(k2,k22+1),OS→=(-2ka+2k2,aa+2k2),由OR→·OS→=0,得-k2+a(k22+1)a+2k2=0,即-k2+a(k22+1)=0.∴a=2k 2k2+2.∵k2>12,∴a=2k2k2+2=21+2k2>25,a=2k2k2+2=2-4k2+2<2.∴25<a<2.由题易知,椭圆E的离心率e=2-a2,∴a=2-2e2,∴25<2-2e2<2,∴0<e2<45,∴0<e<255.∴椭圆E的离心率的取值范围是(0,25).。