解析几何F答案
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第一章向量与坐标§1.1 向量的概念1.下列情形中的向量终点各构成什么图形?(1)把空间中一切单位向量归结到共同的始点;(2)把平行于某一平面的一切单位向量归结到共同的始点;(3)把平行于某一直线的一切向量归结到共同的始点;(4)把平行于某一直线的一切单位向量归结到共同的始点.[解]:(1)单位球面;(2)单位圆(3)直线;(4)相距为2的两点2. 设点O是正六边形ABCDEF的中心,在向量OA、、OC、、、OF、、BC、CD、、EF和FA中,哪些向量是相等的?[解]:如图1-1,在正六边形ABCDEF中,相等的向量对是:图1-1.DEOFCDOEABOCFAOBEFOA和;和;和;和;和3. 设在平面上给了一个四边形ABCD,点K、L、M、N分别是边AB、BC、CD、DA的中点,求证:KL=. 当ABCD是空间四边形时,这等式是否也成立?[证明]:如图1-2,连结AC, 则在∆BAC中,21AC. KL与AC方向相同;在∆DAC中,21AC. NM与AC方向相同,从而KL=NM且KL与NM方向相同,所以KL=.4. 如图1-3,设ABCD-EFGH是一个平行六面体,在下列各对向量中,找出相等的向量和互为相反向量的向量:(1) AB、; (2) AE、; (3) 、;(4) AD、; (5) BE、.[解]:相等的向量对是(2)、(3)和(5);互为反向量的向量对是(1)和(4)。
§1.2 向量的加法1.要使下列各式成立,向量ba,应满足什么条件?(1-=+(2+=+(3-=+(4+=-E(5=[解]:(1),-=+(2),+=+(3≥且,=+ (4),+=-(5),≥-=-§1.3 数量乘向量1 试解下列各题.⑴ 化简)()()()(→→→→-⋅+--⋅-b a y x b a y x .⑵ 已知→→→→-+=3212e e e a ,→→→→+-=321223e e e b ,求→→+b a ,→→-b a 和→→+b a 23.⑶ 从向量方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-=+→→→→→→by x ay x 3243,解出向量→x ,→y . 解 ⑴→→→→→→→→→→→→→→-=+-+---+=-⋅+--⋅-ay b x b y a y b x a x b y a y b x a x b a y x b a y x 22)()()()(⑵ →→→→→→→→→→+=+-+-+=+3132132142232e e e e e e e e b a ,→→→→→→→→→→→-+-=+---+=-321321321342)223(2e e e e e e e e e b a , →→→→→→→→→→→-+-=+---+=-3213213217103)223(2)2(323e e e e e e e e e b a . 2 已知四边形ABCD 中,→→→-=c a AB 2,→→→→-+=c b a CD 865,对角线→AC 、→BD 的中点分别为E 、F ,求→EF .解 →→→→→→→→→→→-+=-+-+=+=c b a c a c b a AB CD EF 533)2(21)865(212121.3 设→→→+=b a AB 5,→→→+-=b a BC 82,)(3→→→-=b a CD ,证明:A 、B 、D 三点共线. 证明 ∵→→→→→→→→→→=+=-++-=+=AB b a b a b a CD BC BD 5)(382∴→AB 与→BD 共线,又∵B 为公共点,从而A 、B 、D 三点共线.4 在四边形ABCD 中,→→→+=b a AB 2,→→→--=b a BC 4,→→→--=b a CD 35,证明ABCD 为梯形.证明∵→→→→→→→→→→→→→=--=-+--++=++=BC b a b a b a b a CD BC AB AD 2)4(2)35()4()2( ∴→AD ∥→BC ,∴ABCD 为梯形.6. 设L 、M 、N 分别是ΔABC 的三边BC 、CA 、AB 的中点,证明:三中线向量AL , BM ,可 以构成一个三角形.[证明]: )(21+=)(21BC BA BM +=)(21+=0)(21=+++++=++∴CB CA BC BA AC AB CN BM AL从而三中线向量CN BM AL ,,构成一个三角形。
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知椭圆:的焦点分别为、,点在椭圆上,满足,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点,试探究是否存在直线与椭圆交于、两点,且使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)本题求椭圆的方程只需确定一个未知数,建立一个方程即可,利用椭圆定义及焦点三角形,结合余弦定理可解:由,得,由余弦定理得,(Ⅱ)表明点在线段DE中垂线上,利用韦达定理列等量关系,求出与的关系,再根据判别式大于零,可解出的取值范围试题解析:(1)由,得,由余弦定理得,∴所求的方程为.(2)假设存在直线满足题设,设,将代入并整理得,由,得①又设中点为,,得②将②代入①得化简得,解得或所以存在直线,使得,此时的取值范围为.【考点】直线与椭圆位置关系2.抛物线:的准线的方程是____;以的焦点为圆心,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】,.【解析】分析题意可知,∴准线方程为,焦点为,半径,∴所求圆方程为.【考点】1.抛物线的标准方程;2.直线与圆的位置关系.3.如图,为外一点,是切线,为切点,割线与相交于点,,且,为线段的中点,的延长线交于点,若,则__________;_________.【答案】,.【解析】由切割线定理,∴,,再由相交弦定理,∵是的中点,∴,,则.【考点】1.切割线定理;2.相交弦定理.4.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】设关于直线的对称点的坐标为,则,所以,,将其代入椭圆方程可得,化简可得,解得,故应选.【考点】1、椭圆的定义;2、椭圆的简单几何性质;5.如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP·NP= .【答案】【解析】由已知及圆的弦切割线定理得,,又知点P是CD的中点,所以,再由相交弦定理得;故答案为:.【考点】圆的性质.6.已知椭圆C:,为左右焦点,点在椭圆C上,△的重心为,内心为,且有(为实数),则椭圆方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设点距轴的距离为,因为IG∥,则点距轴的距离为,连接,则,,所以,所以,所以椭圆方程为.【考点】椭圆的标准方程.7.已知双曲线(,)的焦距为,若、、顺次组成一个等比数列,则其离心率为.【答案】【解析】根据题意,有,即,式子两边同时除以,得,结合双曲线的离心率的取值范围,可求得.【考点】双曲线的离心率.8.设椭圆E:的右顶点为A、右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,若直线BF平分线段AC,则椭圆E的离心率是.【答案】【解析】如图,设AC中点为M,连接OM,则OM为的中位线,于是,且,即.【考点】椭圆的离心率.9.点M(χ,)是抛物线χ2=2P(P>0)上一点,若点M到该抛物线的焦点的距离为2,则点M到坐标原点的距离为()A.B.C.D.【答案】D【解析】抛物线()的准线方程是,因为点到该抛物线的焦点的距离为,所以,解得:,所以该抛物线的方程是,因为点是抛物线上的一点,所以,所以点到坐标原点的距离是,故选D.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.10.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】如图所示,过点作的垂线,垂足为,则为的中点.因为点的坐标为,所以,,所以,即,所以抛物线的方程为,此时,,所以直线的方程为,将其代入抛物线方程可得,,解得或,所以或,所以的面积为,故应选.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的简单几何性质.【思路点睛】本题考查了抛物线的定义、标准方程及其简单的几何性质的应用,属中档题.其解题的一般思路为:首先过点作的垂线,垂足为,则为的中点,然后利用点的坐标为,可求出,进而得出抛物线的方程,从而得出直线的方程,最后将其与抛物线的方程联立求出点的坐标,即可求出的面积.其解题的关键是求出抛物线的方程和直线的方程.11.已知、、c为正数,(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求的最小值;(2)求证:.【答案】(1)25;(2)证明见解析.【解析】(1)先利用两直线垂直得到关于正数的关系,再利用基本不等式进行求解;(2)先对不等式左边的每个括号进行因式分解,再利用基本不等式进行证明.试题解析:(1)由已知,有:即:、为正数,当且仅当时取等号,此时:故当时,的最小值是25.(2)、、c为正数,【考点】基本不等式.12.如图,已知抛物线的焦点为,椭圆的中心在原点,为其右焦点,点为曲线和在第一象限的交点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为抛物线上的两个动点,且使得线段的中点在直线上,为定点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的标准方程为;(2)面积的最大值为.【解析】(1)由已知得,跟据抛物线定义,得,所以点;据椭圆定义,得.所以椭圆的标准方式是.(2)因为为线段的中点,得直线的方程为;联立,得,由弦长公式和点到直线的距离,得.再根据函数的单调性得面积的最大值为.试题解析:(1)设椭圆的方程为,半焦距为.由已知,点,则.设点,据抛物线定义,得.由已知,,则.从而,所以点.设点为椭圆的左焦点,则,.据椭圆定义,得,则.从而,所以椭圆的标准方式是.(2)设点,,,则.两式相减,得,即.因为为线段的中点,则.所以直线的斜率.从而直线的方程为,即.联立,得,则.所以.设点到直线的距离为,则.所以.由,得.令,则.设,则.由,得.从而在上是增函数,在上是减函数,所以,故面积的最大值为.【考点】1、抛物线的定义;2、椭圆的方程;3、最值问题.【方法点睛】本题考查抛物线的定义和简单几何性质、待定系数法求椭圆的标准方程、直线和椭圆相交中的有关中点弦的问题,综合性强,属于难题;对于直线和圆锥曲线相交中的中点弦问题,解决此类题目的最有效方法是点差法,两式直接相减就可以表示出斜率;而第二问中面积公式求出后,函数单调性的研究更是加深了此题的难度,运算量也比较大,不容易拿高分.13.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点为,准线为.双曲线的右焦点为,所以,即,即,过作准线的垂线,垂足为,则,即,设,则代入,解得.故应选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.14.已知抛物线:,过焦点F的直线与抛物线交于两点(在第一象限).(1)当时,求直线的方程;(2)过点作抛物线的切线与圆交于不同的两点,设到的距离为,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,故,设,,则可得则,由此可求直线的方程;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得,则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离,则,然后再根据基本不等式即可求出结果.试题解析:(1)因为,故设,,则故则因此直线的方程为;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离则今则,故.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.点到直线的距离公式;2.基本不等式.15.在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线将于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)极坐标与直角坐标之间的关系是,由此可实现极坐标方程与直角坐标方程的转化;(2)由直线参数方程的标准形式(即参数的几何意义),直线过点,直线上的标准参数方程为,把它代入圆的方程,其解满足,.试题解析:(1)由得,又,则有,配方得圆的标准方程为.(2)直线的普通方程为,点在直线上的标准参数方程为,代入圆方程得:.设对应的参数分别为,则,,于是.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.16.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.(1)求椭圆的方程;(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)确定椭圆标准方程,只需两个独立条件即可:一个是左顶点为,所以,另一个是,所以,(2)实质利用斜率k表示点,P ,E,假设存在定点,使得,因此,即恒成立,从而即(3)利用斜率k表示点M,因此,本题思路简单,但运算量较大.试题解析:(1)因为左顶点为,所以,又,所以又因为,所以椭圆C的标准方程为.(2)直线的方程为,由消元得,.化简得,,所以,.当时,,所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则.直线的方程为,令,得点坐标为,假设存在定点,使得,则,即恒成立,所以恒成立,所以即因此定点的坐标为.(3)因为,所以的方程可设为,由得点的横坐标为,由,得,当且仅当即时取等号,所以当时,的最小值为.【考点】直线与椭圆位置关系17.选修4-4:坐标系与参数方程:在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为。
高二数学解析几何试题答案及解析1.已知圆的半径为定长,是圆所在平面内一定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线与直线相交于点,当在圆上运动时,点的轨迹可能是下列图形中的:.(填写所有可能图形的序号)①点;②直线;③圆;④抛物线;⑤椭圆;⑥双曲线;⑦双曲线的一支.【答案】①③⑤⑦【解析】分析:由题意可得,点A可能在圆的外部,可能在圆的内部(但不和点O重合)、可能和点O重合、也可能在圆上,在这四种情况下,分别求出点Q的轨迹方程,即可得到答案.解:(1)当点A为⊙O外一定点,P为⊙O上一动点,线段AP的垂直平分线交直线OP于点Q,则QA=QP,则QA-Q0=QP-QO=OP=r.即动点Q到两定点A、O的距离差为定值r<OA,根据双曲线的定义,可得点Q的轨迹是:以O,A为焦点,r为实轴长的双曲线的一支.故⑦满足条件.(2)当A为⊙O内一定点,且A不与点O重合,∵P为⊙O上一动点,线段AP的垂直平分线交直线OP于点Q,则QA=QP,QA=QP=OP-OQ=r-OQ,∴QA+OQ=r>OA,故Q的轨迹是:以O,A为焦点,r为长轴的椭圆,菁优网故⑤满足条件.(3)当点A和原点O重合时,线段AP的垂直平分线交直线OP于点Q,则QA=QP,点Q是线段OP的中点,故有OQ="1" 2 OP="r" 2 ,故Q的轨迹是:以O为圆心,以r 2 为半径的圆,故③满足条件.(4)当点A在圆上时,线段AP的垂直平分线交直线OP于点Q,则Q和点O重合,故Q的轨迹是点O,为一个点,故①满足条件.故答案为①③⑤⑦.2.(1)已知抛物线的顶点在原点,准线方程为,求抛物线的标准方程;(2)已知双曲线的焦点在x轴上,且过点(,-),(,),求双曲线的标准方程。
【答案】(1);(2)【解析】(1)设抛物线的标准方程为,准线方程为;(2)设双曲线的标准方程为,将点的坐标代入,求解.试题解析:(1)设抛物线的标准方程为,准线方程为,解得,所以抛物线方程是;(2)设双曲线的标准方程为,代入两点,,解得:,所以双曲线的方程是【考点】1.抛物线的标准方程;2.双曲线的标准方程.3.在极坐标中,与圆相切的一条直线方程为A.B.C.D.【答案】B【解析】根据题意可知圆的平面直角坐标方程为,化为标准式为,可以发现,与坐标轴平行的圆的切线为,所以选项中满足条件的是即,故选B.【考点】极坐标方程与平面直角坐标方程的转换,圆的切线方程.4.如图,是圆的内接三角形,的平分线交圆于点,交于,过点的圆的切线与的延长线交于点,在上述条件下,给出下列四个结论:①平分;②;③;④.所有正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①②③D.①②④【答案】D【解析】∵圆周角对应劣弧,圆周角对应劣弧,∴.∵弦切角对应劣弧,圆周角对应劣弧,∴.∵是的平分线,∴.∴.即平分.即结论①正确.又由,得.由.即结论②成立.由,得.即结论④成立.正确结论有①②④.故答案为D【考点】1.与圆有关的比例线段;2.命题的真假判断与应用.5.(本小题满分10分在中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC延长线于点D 。
高一数学解析几何试题答案及解析1.原点和点(1,1)在直线的两侧,则a的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】略2.如图,在平面直角坐标系中,点,直线。
设圆的半径为,圆心在上。
(1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围。
【答案】(1)y=3或3x+4y-12=0(2)[0,]【解析】(1)求两直线的交点得到圆心坐标,得到圆的方程,求圆的切线采用待定系数法,设出切线的点斜式方程,利用圆心到直线的距离等于圆的半径得到斜率k的值,从而确定切线方程,求解时要注意考虑斜率不存在时是否满足(2)首先由利用动点轨迹方程的求解方法得到点的轨迹方程,又在圆C上,因此转化为两圆有公共点,得到圆心距与半径的不等式关系,通过解不等式得到横坐标的取值范围试题解析:(1)由题设知,圆心C是直线y=2x-4和y=x-1的交点,解得点C(3,2),于是切线的斜率必存在.设过A(0,3)的圆C的切线方程为y=kx+3,由题意,= 1,解得 k=0或,故所求切线方程为y=3或3x+4y-12=0.(2)因为圆心在直线y=2x-4上,所以圆C的方程为(x-a)2+[y-2(a-2)]2=1.设点M(x,y),因为MA=2MO,所以,化简得,所以点M在以D(0,-1)为圆心,2为半径的圆上.由题意知,点M(x,y)在圆C上,所以圆C与圆D有公共点,则2-1≤CD≤2+1,即1≤≤3.由5a2-12a+8≥0,得a∈R;由5a2-12a≤0,得0≤a≤.所以圆心C的横坐标a的取值范围为[0,].【考点】1.直线与圆相切问题;2.动点轨迹方程;3.两圆的位置关系3.在x轴、y轴上截距相等且与圆相切的直线L共有()条A.2B.3C.4D.6【答案】B【解析】设直线为,圆心到直线的距离为1,,,直线方程为,当直线过原点时,设直线为,有两解,其中之一为,方程为,综上直线共有三条【考点】1.直线方程;2.直线与圆相切的位置关系4.若圆的圆心为,且经过原点,则圆的标准方程是A.B.C.D.【答案】B【解析】利用C,O两点间的距离公式求得半径为,由圆的标准方程得故选B.【考点】圆的标准方程5.圆关于y轴对称的圆的一般方程是.【答案】【解析】圆的圆心坐标为(-1,0),半径为1,所以圆关于y轴对称的圆得圆心坐标为(1,0),半径为1;【考点】1.圆的标准方程;2.圆关于直线对称的圆的求法;6.(本小题满分16分)在平面直角坐标系中,已知经过原点O的直线与圆交于两点.(1)若直线与圆相切,切点为B,求直线的方程;(2)若,求直线的方程;(3)若圆与轴的正半轴的交点为D,求面积的最大值.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)由直线与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径可求得值及切点B坐标,进而得到直线AB方程;(2)直线与圆相交问题,常采用弦的一半,圆心到直线的距离与圆的半径构成的直角三角形求解(3)设出AB直线,与圆联立求得弦长,利用点到直线的距离求得三角形的高,将三角形面积用直线的斜率表示出来,转化为函数求最值问题试题解析:(1)由相切得化简得:,解得,由于,故由直线与圆解得切点,得(2)取AB中点M,则,又,所以,设:,圆心到直线的距离为,由勾股定理得:,解得,设所求直线的方程为,,解得,(3)设A,B两点的纵坐标分别为,易知,,易知,设AB方程为,由消元得,=设,则,()当时取等号)面积最大值为,【考点】1.直线方程;2.直线与圆相交相切的位置关系;3.函数求最值7.已知圆的方程为,那么通过圆心的一条直线方程是().A.B.C.D.【答案】B【解析】把圆的方程标准化可得,故圆心为,所以圆心在直线上,故选B。
解析几何高考真题一、单选题(共11题;共22分)1.(2020·新课标Ⅲ·理)设双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1 (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1 , F 2 , 离心率为 √5 .P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a=( ) A. 1 B. 2 C. 4 D. 82.(2020·新课标Ⅲ·理)设O 为坐标原点,直线x=2与抛物线C :y 2=2px(p>0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( )A. ( 14 ,0)B. ( 12 ,0) C. (1,0) D. (2,0) 3.(2020·新课标Ⅱ·理)设O 为坐标原点,直线 x =a 与双曲线 C:x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于 D,E 两点,若 △ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 4.(2020·天津)设双曲线 C 的方程为x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0) ,过抛物线 y 2=4x 的焦点和点 (0,b) 的直线为l .若C 的一条渐近线与 l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( ) A.x 24−y 24=1 B. x 2−y 24=1 C.x 24−y 2=1 D. x 2−y 2=15.(2019·天津)已知抛物线 的焦点为F ,准线为l.若与双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于点A 和点B , 且 |AB|=4|OF| (O 为原点),则双曲线的离心率为( ) A. √2 B. √3 C. 2 D. √56.(2020·北京)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作 PQ ⊥l 于Q ,则线段 FQ 的垂直平分线( ).A. 经过点OB. 经过点PC. 平行于直线 OPD. 垂直于直线 OP7.(2019·天津)已知抛物线 y 2=4x 的焦点为 F ,准线为 l ,若 l 与双曲线 x 2a 2−y 2b 2=1 (a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于点 A 和点 B ,且 |AB|=4|OF| ( O 为原点),则双曲线的离心率为( )A. √2B. √3C. 2D. √5 8.(2019·全国Ⅲ卷理)双曲线 C:x 24−y 22=1 的右焦点为F,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若|PO|=|PF|,则△PFO 的面积为( )A. 3√24B. 3√22C. 2√2D. 3√29.已知椭圆E:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线l:3x-4y=0交椭圆E 于A,B两点.若|AF+BF|=4,点M 到直线l 的距离不小于45 , 则椭圆E 的离心率的取值范围是( )A. (0,√32] B. (0,34] C. [√32.1) D. [34,1)10.将离心率为e 1的双曲线c 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线c 2 , 则( )A. 对任意的a,b , e 1>e 2B. 当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C. 对任意的a,b , e 1<e 2D. 当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 211.将离心率为e 1的双曲线c 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加(m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线c 2 , 则( )A. 对任意的a,b,e 1>e 2B. 当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C. 对任意的a,b,e 1<e 2D. 当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2二、填空题(共5题;共6分)12.(2020·新课标Ⅰ·理)已知F 为双曲线 C:x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为________.13.(2019·江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,P 是曲线 y =x +4x (x >0) 上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________. 14.(2019·浙江)已知椭圆x 29+y 25=1 的左焦点为F ,点P 在椭圆且在x 轴上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF 的斜率是________ 15.(2018·北京)已知椭圆 M:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) ,双曲线 N:x 2m 2−y 2n 2=1 . 若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________;双曲线N 的离心率为________16.(2017·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 23﹣y 2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是F 1 , F 2 , 则四边形F 1PF 2Q 的面积是________.三、解答题(共9题;共85分)17.(2020·新课标Ⅲ·理)已知椭圆 C:x 225+y 2m 2=1(0<m <5) 的离心率为√154,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线 x =6 上,且 |BP|=|BQ| , BP ⊥BQ ,求 △APQ 的面积.18.(2020·新课标Ⅱ·文)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD|= 43 |AB|. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.19.(2020·新课标Ⅰ·理)已知A 、B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1 (a>1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅GB ⃗⃗⃗⃗⃗ =8 ,P 为直线x=6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.20.(2020·新高考Ⅱ)已知椭圆C : x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为 12 , (1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.21.(2019·天津)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,顶点为B.已知√3|OA|=2|OB|(O为原点).(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设经过点F且斜率为34的直线l与椭圆在x轴上方的交点为p,圆C同时与x轴和直线l 相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP,求椭圆的方程.22.(2019·全国Ⅲ卷文)已知曲线C:y= x22,D为直线y= −12上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.23.(2019·全国Ⅲ卷理)已知曲线C: y=x22,D为直线y=- 12的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.24.(2019·全国Ⅱ卷文)已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点。
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.。
第6课时 双曲线1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程及简单性质. 2.了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用. 3.理解数形结合的思想.【梳理自测】一、双曲线的概念已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),一曲线上的动点P 到F 1,F 2距离之差为6,该曲线方程是________.答案:x 29-y27=1(x≥3)◆此题主要考查了以下内容:平面内与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F 1F 2|且不等于零)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距.集合P ={M||MF 1|-|MF 2||=2a},|F 1F 2|=2c ,其中a 、c 为常数且a >0,c >0; (1)当2a <2c 时,P 点的轨迹是双曲线; (2)当2a =2c 时,P 点的轨迹是两条射线; (3)当2a >2c 时,P 点不存在. 二、双曲线标准方程及性质1.(教材改编)双曲线x 210-y22=1的焦距为( )A .3 2B .4 2C .3 3D .4 32.双曲线y 2-x 2=2的渐近线方程是( )A .y =±xB .y =±2xC .y =±3xD .y =±2x3.已知双曲线x 2a 2-y25=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )A .31414 B .324 C .32D .434.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m=________.答案:1.D 2.A 3.C 4.-1 4◆此题主要考查了以下内容:考向一双曲线的定义及标准方程(1)(2014·陕西师大附中模拟)设过双曲线x2-y2=9左焦点F1的直线交双曲线的左支于点P,Q,F2为双曲线的右焦点.若|PQ|=7,则△F2PQ的周长为( ) A.19 B.26C.43 D.50(2)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)和椭圆x216+y29=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为________.【审题视点】(1)利用双曲线定义|PF2|-|QF2|=2a及三角形周长的计算求解.(2)已知双曲线的焦点及离心率求双曲线方程.【典例精讲】(1)如图,由双曲线的定义可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 2|-|PF 1|=2a ,|QF 2|-|QF 1|=2a ,将两式相加得|PF 2|+|QF 2|-|PQ|=4a , ∴△F 2PQ 的周长为|PF 2|+|QF 2|+|PQ| =4a +|PQ|+|PQ|=4×3+2×7=26.(2)椭圆x 216+y 29=1的焦点坐标为F 1(-7,0),F 2(7,0),离心率为e =74.由于双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与椭圆x 216+y 29=1有相同的焦点,因此a 2+b 2=7.又双曲线的离心率e =a 2+b 2a =7a ,所以7a =274,所以a =2,b 2=c 2-a 2=3,故双曲线的方程为x 24-y23=1.【答案】 (1)B (2)x 24-y23=1【类题通法】 (1)涉及到双曲线上的点到焦点的距离问题时,经常考虑双曲线的定义. (2)当已知双曲线的焦点不明确而又无法确定时,其标准方程可设为x 2m -y2n =1(mn >0),这样可避免讨论和复杂的计算;也可设为Ax 2+By 2=1(AB <0),这种形式在解题时更简便;(3)当已知双曲线的渐近线方程bx±ay =0,求双曲线方程时,可设双曲线方程为b 2x 2-a 2y 2=λ(λ≠0),据其他条件确定λ的值;(4)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有相同的渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y2b 2=λ(λ≠0),据其他条件确定λ的值.1.根据下列条件,求双曲线方程:(1)与双曲线x 29-y216=1有共同的渐近线,且过点(-3,23);(2)与双曲线x 216-y24=1有公共焦点,且过点(32,2).解析:(1)设所求双曲线方程为x 29-y216=λ(λ≠0),将点(-3,23)代入得λ=14,∴所求双曲线方程为x 29-y 216=14,即x 294-y24=1. (2)设双曲线方程为x 216-k -y24+k =1,将点(32,2)代入得k =4(k =-14舍去). ∴所求双曲线方程为x 212-y28=1.考向二 双曲线的性质及应用(1)(2014·哈尔滨模拟)已知P 是双曲线x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)上的点,F 1,F 2是其焦点,双曲线的离心率是54,且PF 1→·PF 2→=0,若△PF 1F 2的面积为9,则a +b 的值为( )A .5B .6C .7D .8(2)F 1、F 2分别是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点.若△ABF 2是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A .2B .7C .13D .15【审题视点】 (1)利用PF 1→ ·PF 2→=0及e =54转化为a ,b 的方程组.(2)利用双曲线定义及余弦定理求a 与c 的关系. 【典例精讲】 (1)由PF 1→·PF 2→=0,得PF 1→⊥PF 2→,设|PF 1→|=m ,|PF 2→|=n ,不妨设m >n ,则m 2+n 2=4c 2,m -n =2a ,12mn =9,c a =54,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,c =5, ∴b =3,∴a +b =7,故选C . (2)如图,由双曲线定义得,|BF 1|-|BF 2|=|AF 2|-|AF 1|=2a ,因为△ABF 2是正三角形,所以|BF 2|=|AF 2|=|AB|,因此|AF 1|=2a ,|AF 2|=4a ,且∠F 1AF 2=120°,在△F 1AF 2中,4c 2=4a 2+16a 2+2×2a ×4a ×12=28a 2,所以e =7,故选B .【答案】 (1)C (2)B【类题通法】 (1)求双曲线的离心率,就是求c 与a 的比值,一般不需要具体求出a ,c 的值,只需列出关于a ,b ,c 的方程或不等式解决即可.(2)双曲线的离心率与渐近线方程之间有着密切的联系,二者之间可以互求.2.(2014·济南模拟)过双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点F 作一条渐近线的垂线,若垂足恰在线段OF(O 为原点)的垂直平分线上,则双曲线的离心率为________.解析:如图所示,不妨设F 为右焦点,过F 作FP 垂直于一条渐近线,垂足为P ,过P 作PM⊥OF 于M.由已知得M 为OF 的中点,由射影定理知|PF|2=|FM||FO|,又F(c ,0),渐近线方程为bx -ay =0,∴|PF|=bcb 2+a2=b ,∴b 2=c 2·c ,即2b 2=c 2=a 2+b 2,∴a 2=b 2,∴e =c a = 1+b2a2= 2.答案: 2考向三 直线与双曲线的综合应用已知双曲线C :x 2a2-y 2=1(a >0)与l :x +y =1相交于两个不同的点A 、B ,l与y 轴交于点P ,若PA →=512PB →,则a =________.【审题视点】 联立方程组,利用P 、A 、B 坐标之间的关系,建立a 的方程. 【典例精讲】 因为双曲线C 与直线l 相交于两个不同的点,故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a2-y 2=1,x +y =1有两组不同的实数解,消去y 并整理,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0,实数a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧a >0,1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0, 解得0<a <2且a≠1. 设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2), 由一元二次方程根与系数的关系, 得x 1+x 2=2a2a 2-1,①x 1x 2=2a2a 2-1,②又P(0,1),由PA →=512PB →,得(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1),从而x 1=512x 2,③ 由①③,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=517·2a 2a 2-1,x 2=1217·2a 2a 2-1代入②, 得517×1217×⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2a 2-12=2a 2a 2-1, 即2a 2a 2-1=28960,解得a =1713,⎝ ⎛⎭⎪⎫a =-1713舍去. 【答案】1713【类题通法】 (1)判断直线l 与双曲线E 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A 、B 不同时为0)代入双曲线E 的方程F(x ,y)=0,消去y(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量y)的一元方程.即⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0F (x ,y )=0,消去y 后得ax 2+bx +c =0.由此转化为两点坐标的关系.(2)特殊情况考虑与渐近线平行的直线与双曲线的位置关系,数形结合求解.3.已知点A(-2,0),点B(2,0),且动点P 满足|PA|-|PB|=2,则动点P 的轨迹与直线y =k(x -2)有两个交点的充要条件为k∈________.解析:由已知得动点P 的轨迹为一双曲线的右支且2a =2,c =2,则b =c 2-a 2=1,∴P 点的轨迹方程为x 2-y 2=1(x >0),其一条渐近线方程为y =x.若P 点的轨迹与直线y =k(x -2)有两个交点,则需k∈(-∞,-1)∪(1,+∞).答案:(-∞,-1)∪ (1,+∞)双曲线与渐近线的关系不清致误(2014·浙江温州适应性测试)已知F 1,F 2为双曲线Ax 2-By 2=1的焦点,其顶点是线段F 1F 2的三等分点,则其渐近线的方程为( )A .y =±22xB .y =±24xC .y =±xD .y =±22x 或y =±24x 【正解】 依题意c =3a ,∴c 2=9a 2.又c 2=a 2+b 2, ∴b 2a 2=8,b a =22,a b =24.故选D . 【答案】 D【易错点】 (1)默认为双曲线焦点在x 轴其渐近线为y =±ba x ,而错选为A .(2)把双曲线认为等轴双曲线而错选为C .(3)把a ,b ,c 的关系与椭圆c 2=a 2-b 2混淆致错.【警示】 (1)对于方程x 2a 2-y 2b 2=1来说,求渐近线方程就相当于求ba 的值,但要分焦点的位置是在x 轴还是在y 轴上,此题没有给出焦点的位置,其渐近线斜率有四种情况.(2)渐近线为y =±b a x 所对应的双曲线为x 2a 2-y2b 2=λ(λ≠0).当λ>0时,表示焦点在x 轴上,当λ<0时,焦点在y 轴上.1.(2013·高考福建卷)双曲线x 24-y 2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )A .25B .45C .255 D .455解析:选C .求出双曲线的顶点和渐近线,再利用距离公式求解.双曲线的渐近线为直线y =±12x ,即x±2y =0,顶点为(±2,0),∴所求距离为d =|±2±0|5=255. 2.(2013·高考广东卷)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F(3,0),离心率等于32,则C 的方程是( )A .x 24-y 25=1 B .x 24-y25=1 C .x 22-y 25=1 D .x 22-y25=1 解析:选B .求双曲线的标准方程需要确定焦点位置及参数a ,b 的值.右焦点为F(3,0)说明两层含义:双曲线的焦点在x 轴上;c =3.又离心率为c a =32,故a =2,b 2=c 2-a 2=32-22=5,故C 的方程为x 24-y25=1,选B .3.(2013·高考北京卷)双曲线x 2-y2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( )A .m >12B .m ≥1C .m >1D .m >2解析:选C .用m 表示出双曲线的离心率,并根据离心率大于2建立关于m 的不等式求解.∵双曲线x 2-y2m=1的离心率e =1+m ,又∵e >2,∴1+m >2,∴m >1.4.(2013·高考湖北卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1与C 2:y2sin 2θ-x2sin 2θtan 2θ=1的( )A .实轴长相等B .虚轴长相等C .焦距相等D .离心率相等解析:选D .先根据θ的范围,确定双曲线方程的类型,判断焦点所在的坐标轴,然后分析双曲线C 1和C 2的实轴长、虚轴长、焦距、离心率是否相等.双曲线C 1的焦点在x 轴上,a =cos θ,b =sin θ,c =1,因此离心率e 1=1cos θ;双曲线C 2的焦点在y 轴上,由于0<θ<π4,所以a =sin θ,b =sin θtan θ,c =sin 2θ+sin 2θtan 2θ,因此离心率e 2=sin 2θ+sin 2θtan 2θsin θ=sin θ1+tan 2θsin θ=1cos θ. 故两条双曲线的实轴长、虚轴长、焦距都不相等,离心率相等。
解析几何F答案
《解析几何》试题(F )答案
一、填空题:(每空2分,共30分) 1、
{}
36,45,48--; 2、
)3
,3,3(
3
21321321z z z y y y x x x ++++++;
3、4
π或43π
,{}2,1,1-或{}2,1,1--; 4、15-; 5、)1,1,2(-;
6、01844-=-=-z y x 或0
1
241-=
-=-z y x ; 7、3; 8、14
1arcsin
,)0,2,2(--; 9、
2; 10、双叶双曲面;
11、锥面; 12、椭圆抛物面; 13、旋转椭球面。
二、(本题16分)
解:(1)矢量设A 在矢量B 方向上的射影为
B
B
A A prj
B ⋅=
,…………………………………………
…………………………2 由于b a A 32+=,b a B -=,所以,
2
2
223),(cos 232))(32(b
b a b a a b ab a b a b a B A -∠+=-+=-+=⋅, (2)
而
)
,(cos 22))((2
2
222
b a b a b a ab b a b a b a B ∠-+=-+=--=, (2)
又由于1=a ,2=b ,3),(π=∠b a , 所
以
9
-=⋅B A ,
3
2
=B ,……………………………………………
………………..2 解
得
3
3-=A prj B 。
…………………………………………
………………………….2 (
2
)
因
为
=⨯B A ),(sin 55)()32(b a b a a b b a b a ∠=⨯=-⨯+ (3)
=353
sin 10=π。
所以以A 和B 为邻边的平行四边形的面积为
3
5。
(3)
三、(本题8分)
解:由于四面体的四个顶点为)0,0,0(A ,)6,0,6(B ,
)0,3,4(C 及)3,1,2(-D ,则以点)0,0,0(A 为始点,分别以点)
6,0,6(B ,)0,3,4(C 及)3,1,2(-D 为终点的矢量是 (1)
{}
6,0,6=……………………………………………
(1)
{}
0,3,4=AC ……………………………………………
(1)
{}
3,1,2-=……………………………………………
(1)
则以点)0,0,0(A ,)6,0,6(B ,)0,3,4(C 及)3,1,2(-D 为顶点的四面体的体积是
),,(6
1
V =
,…..…………………………………
……………………2 即
1
3
120346066
1
=-=V 。
……………………………………
……………………………..2 四、(本题12分)
解:求直线⎩
⎨
⎧=++-=-++0
220
2z y x z y x 与曲面2
2
2z x y -=的交点,可解两方程联立组成的方程组
⎪⎩
⎪
⎨⎧-==++-=-++22202202z x y z y x z y x 的根,
即)2,1,3(-与)4,4,6(-, (4)
而与直线⎩
⎨
⎧=++-=-++0
220
2z y x z y x 垂直的平面的法矢量是该直线的方向矢量
⎭
⎬
⎫⎩⎨⎧---=1111,2111,2111n ,……………………………
(4)
由于平面通过点)2,1,3(-与)4,4,6(-,根据平面的点法式方程,可写出
所求平面方程为
3023=+--z y x 与
1223=---z y x 。
(4)
五、(本题12分)
解:方法一:通过直线l 作平面1
π与平面π垂
直,则平面1
π与平面π的交线即为投影直线方
程。
(3)
由于平面1
π通过直线l ,故可设平面1
π的方程
为
)52(443=-+++-+z y z y x λ,或写成
54)1()24(3=-+-+++λλλz y x ,…………………………
(3)
因平面1
π与平面π垂直,故它们的法矢量的数量
积为零,即
)1(0)24()1(23=-⨯++⨯-+⨯λλ,…………………………
(2)
由此解得
1
=λ,所以平面1
π的方程为0
163=-+y x ,………………………………..2 所求
投
影
直
线
的
方
程
为
⎩⎨
⎧=-=-+0
20163y x y x 。
………………………………………
(2)
方法二:因为平面1
π通过直线l 且与平面π垂
直,故它的法矢量1
n 与直线l 的方向矢量s 及平面π
的法矢量n
都垂直,故可取
1
n =
n
s ⨯。
而 (2)
s
=
k j i k j
i
6361
2
0143+-=-,………………………………
………………..2 所
以
j
i k
j
i n s n 1260
12
6361+=--=⨯=,……………………………
(2)
又因平面1
π通过直线l ,故直线l 上任一点都在平
面
1
π上,不妨设
=y ,得直线
l
上的点
)5,0,3
1(。
……………………………………………
(2)
由平面的点法式方程知,平面1
π的方程为
)0(12)3
1
(6=-+-y x 即
163=-+y x ,…………………………………..2 从而得,所求投影直线的方程为
⎩⎨
⎧=-=-+0
20163y x y x 。
(2)
六、(本题10分)
解:抛物面2
2y x =与平面1=+z x 的交线方程为
⎩⎨
⎧=+=1
22z x y x ,……………………………………………
(2)
从中分别消去未知数z 、y 、x ,可得三个坐标面上的射影柱面方程
2
2y x =,……………………………………………
(2)
1
=+z x ,……………………………………………
(1)
1
22=+z y ,…………………………………………
(1)
从而可得三个坐标面上的射影曲线方程为 在
xoy
坐标面上的射影曲线方程为
⎩⎨
⎧==0
22z y x , (2)
在
xoz
坐标面上的射影曲线方程为
⎩⎨
⎧==+0
1y z x , (1)
在yoz
坐标面上的射影曲线方程为
⎩⎨
⎧==+0
122x z y 。
(1)
七、(本题12分) 解:设点),,(1
1
1
1
z y x M 在准线
⎪⎩⎪⎨⎧=++=++2
2212222
22z y x z y x 上,则有
⎪⎩⎪⎨⎧=++=++2
2212121212
12121z y x z y x ,……………………………………
(2)
由于母线的方向数是1,0,1-,所以过点),,(1
1
1
1
z y x M 的
母线方程为
t z z y y x x ∆
=-=-=--1
01111,…………………………………
(3)
⎪⎩⎪
⎨⎧-==+=⇒t z z y y t x x 1
11,…………………………………………
……………………………..2 所
以,
⎪⎩⎪⎨⎧=-+++=-+++2
)(2)(21)()(2222
22t z y t x t z y t x ,………………………………
………………….2 z
t =⇒,代入
1
)()(222=-+++t z y t x ,…………………………………
(2)
从而得柱面方程为1
)(22
=++y z x ,
即
12222=-+++xz z y x 。
…………………………………
(1)
课程名称:解析几何 课程所属院系:数统学院 课程所属教研室:应用数学 分 章节 值
一
二
三
四
五
六
综合
题型概念
填
空10 2
10
8
计
算24 10 24 12 证
明
教研室主任签字:
副主任(院长)签字:
主任(院长)签字:。