专题07 平面解析几何(选择题、填空题) -三年(2017-2019)高考真题数学(理)分项汇编 Word版含解析
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20xx高考数学总复习反思与总结(4200字)阳光总在风雨后-----高三数学总复习总结与反思张克明我校考生在20xx年高考中取得了理想的成绩,二本上线率达59.5%。
数学均分超出区均分12分之多,身为他们的课任老师,我们感到特别欣喜和快慰。
成绩的取得与学校各级领导的大力支持是分不开的,特别是杨校长、梅校长等校领导在百忙之中,为我们高三数学复习工作提供了准确的、及时的指导和帮助,当然这也与我们高三数学组全体教师的团结协作和奋力拼搏是分不开的。
回首三年的奋斗历程,特别是高三一年所走过的路,我们有成功的喜悦,也有许多值得反思的地方。
下面我就高三数学总复习中成功与不足做一总结与反思,不到之处,诚请各位同仁补充和指正。
一、制定科学合理的总复习计划是高考成功的先决条件我们通过研读课标、研究2021考纲和考试说明(当时20xx年考纲和考试说明还没出炉),细致地分析了20xx年和20xx年宁夏的高考试题和命题方向,计算出总复习需要的课时数,并结合我校校情、学情等各方面情况于20xx年8月上旬制定出高三数学总复习计划。
计划按三个阶段进行,第一阶段是以教材为主的基础复习阶段,时间从20xx年8月20号到20xx年3月15号左右,大体用时6个月半,约200课时。
第二阶段是以专题为主的知识网络体系构建和数学思想方法的复习阶段,时间从09年3月15日到4月30日左右,历时1月半,约48课时。
第三阶段是以模拟考试为主的综合训练阶段,这一阶段还包括答题技巧、应试能力的训练和考前心理调试与辅导,时间从5月3日到6月4日,历时1个月,约32课时。
整个复习阶段设计了约30次周练、8次月考、四次模拟考试和四场高考数学专题讲座。
二、扎实的第一轮复习是高考成功的坚实基础1、立足课本夯实基础按照新课程新高考要求和我们的总复习计划,第一轮复习我们以教材和课标为第一手资料,同时结合高考教辅资料,对所有的知识点进行地毯式、拉网式复习,确保高考的所有的知识点都无遗漏,不留死角。
2008年高考全国数学(Ⅱ)卷试题、试卷分析及2009年高考走势试卷研究组:王春清康纯芳牛福利李海洋曲茹张传锋徐颖执笔人:徐颖一、2008年高考试题总体评价2008年是全国高考均使用新课程卷的第四个年头,自主命题的省份也延续了2006年的16个省份。
除了考试中心命制的、供部分省市使用的全国(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)卷外,自主命题的省份均进行了独立命题。
在这些试卷中,除了江西、山西和广东省数学文理合用一张卷外,其余包括三套全国卷在内的数学试卷均是文理分开的。
这样,2008年全国高考数学,共命制试题35套。
说明了伴随着课程改革的不断深入,高考改革也正在全国范围内迅速推进,预示着高考制度改革的春天即将到来。
今年是我省使用新课程卷的第五个年头,选用的仍是全国统一试卷(Ⅱ)。
从整体上来看,试题背景公平,面貌平和,易于入手。
基本保持了新课程卷8年来的一些基本做法。
特别是与近几年的试卷相比,出现了“五稳”的态势和“二新”的格局。
“五稳”。
即:稳在内容要求上,稳在试卷结构上,稳在题型、题量上,稳在各部分内容以及新增内容的分值比例上,稳在难易程度上,稳在应用题的落脚点上。
基础题、中档题、难题的分数比例分配上,08年基本达到(而不是理论上达到):5:3:2的比例。
“二新”,即:新在文科与理科试卷进一步分化,相同题、姊妹题的分数减少,不同题的分数增加,预示着命题者对向不同方向发展的学生,在数学素养方面的不同要求;新在难题(或曰能力题)的考查角度上,即在考查学生演绎推理的同时,注重了合情推理的考查,即观察、判断、猜想、类比推理等推理能力的考查(如理、文的12题),并从考查学生思维品质的严谨性和周密性入手(不苛求其深刻性),着力于对学生综合能力(包括阅读理解能力(如理19题))——运算能力、分析和解决问题能力,以及创新精神和实践能力的考查。
从而使08年的全国数学(Ⅱ)卷基本保持了近几年的命题风格,即:“难易适度、结构平稳、梯度合理、知情并重、新旧交融”,突显了“能力立意”的主导思想,体现了新课程的新理念——人人学有用的数学、人人学必要的数学、不同的人在数学上获得不同的发展。
2013届高三数学春学期备考复习计划寿县迎河中学高三数学理科备课组一、考情分析我省实行新课程改革,高考命题是以《考试说明》为依据的,高三数学复习是要以《考试说明》为指导的,但是,《考试说明》可能要在三月份才能出台。
高三复习工作是等不得的。
于是我们各位授课教师结合2012届周边省份如广东、山东、江苏、海南、上海等省市高考试题、对照题型示例,仔细揣摩,去研究“课程标准”中的各项要求的具体落脚点,把握试题改革的新趋势。
为了使本届高三数学的复习工作更加有效,在内容取舍上,应以考试内容为准,不随意扩充、拓宽和加深;注意各知识点的难度控制。
根据数学学科的特点,结合本校数学教学的实际情况制定以下复习计划。
二、学情分析我校今年共有8个班,其中高三(2)和高三(7)均为理科班。
由于在高一、高二阶段,无论是教师或学生,思想认识都不到位,学习抓得不紧,尤其课时不足,只重进度不重效果,大部分学生的基础知识、基本方法掌握不好,学习数学的信心和兴趣不足。
并且,学生的“知识回生”太快,有明显优势的学生较少,主动学习数学的习惯不强.还有不少数学是“缺腿”的优生。
根据往届学生复习过程中出现的问题,本届学生可能会出现同样的问题:1、只跟不走部分学生认为高考复习就是把高中的数学课的内容再重新上一遍,所以,同样只要上课听牢,作业做好就可以了。
虽然复习课堂上听的很认真,作业做的也很认真,但从来没有去想听了什么,做了什么,自然提高不大,碰到新情景的问题时就解决不了。
我们认为主动是学习成绩提高的保证。
外因可起重要作用,但它必须通过内因才能起作用。
只有学生主动起来,对每一堂课都有一种需求的心态走进来,才有可能真正取得提高,那么如何引导学生在复习中不只是跟在后面,而是走到前面呢?我的对策是在调动学生学习积极性提高他们的学习兴趣的同时,帮助他们养成在课前几分钟自觉地对本堂课的要点进行梳理的习惯,或者把本堂课的要点梳理设计成练习,课前发给他们,或者利用多媒体投影仪展示,让他们去回顾、思考,可以说课前对基础知识的梳理与强化是学习的生命。
2007高考60天冲刺名师大讲堂——数学专场主讲老师:周金华高级教师,学大教育数学教研组组长,湖北省数学学会会员,长期从事高三数学教学,对每年高考考点都有深入研究和分析,省重点中学高三教师。
周老师讲题风趣幽默,课堂气氛活跃,十分重视学生的兴趣引导。
在60天冲刺阶段,对好的,中的,差的学生采用不同的复习方法及策略。
对好的学生来讲,要狠抓三低,抓能力的提高,抓热点的突破,冷点的落实。
最后60天好学生重点抓什么对好学生来讲,主要抓解题的规范,审题过细,首先要认真仔细,重点抓中档题的投入。
除了抓解题规范,审题认真以外,还要抓解题技巧的提高。
最后60天中等生重点抓什么对中等生来讲,必须要掌握大化解题技巧。
因为中等学生来讲,特殊的技巧方法不容易掌握,所以这样的方法一般来讲在讲课过程中不必要向学生介绍。
最后60天差学生重点抓什么差生关键抓课本基础知识的落实,抓选空题训练的提高,力争高考选择、填空题不扣分或者少扣分。
这是好中生差学生整体在最后阶段内应该做这样的安排。
从总体来讲,要调整好心态,注意策略,第一个调整心态,正确面对,拟定措施,各个落实,再一个查漏补缺,夯实基础,以不便应万变,谨防好高骛远。
专题引入,强化主干知识,运用知识横向和纵向联系,把所学的知识连成线,铺成面,织成网,构建新的知识网络。
07年高考数学八大热点在复习当中,除了基础以外,还要注意高考的热点内容。
今年高考热点内容包括几方面:第一、函数,函数部分重点抓三个二次,二次函数,一元二次布等式,一元二次方程三者之间的关系。
以二次函数为龙头,来带动二次不等式和二次方程根的分布。
二是分担函数和出项函数,也是2006年高考的热点,今年在分担函数和初项函数还会出选择和填空题。
再就是函数图象和函数图象的变化,变化也是高考的热点,不管是大题还是小题,函数变化是必考内容。
第二、数列数列从文科来讲数列的要求是中等,从理科来讲,数列要求是高档题,从课本知识来讲,单纯从课本内容安排上和高考差距很大,所以必须对数列这块加深加宽,特别是递推数列以及数列综合题。
高考数学(理)真题专题汇编:空间立体几何一、选择题(本题共9道小题,每小题0分,共0分)1.【来源】2019年高考真题——数学(浙江卷)设三棱锥V -ABC 的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点),记直线PB 与直线AC 所成角为α,直线PB 与平面ABC 所成角为β,二面角P -AC -B 的平面角为γ,则( )A. ,βγαγ<<B. ,βαβγ<<C. ,βαγα<<D. ,αβγβ<<2.【来源】2019年高考真题——数学(浙江卷)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V Sh =柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积(cm 3)是( )A. 158B. 162C. 182D. 3243.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅱ) 设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线D .α,β垂直于同一平面4.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅲ)如图,点N 为正方形ABCD 的中心,△ECD 为正三角形,平面ECD ⊥平面ABCD ,M 是线段ED的中点,则A.BM=EN,且直线BM、EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM、EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线5.【来源】0(08年全国卷2)已知球的半径为2,相互垂直的两个平面分别截球面得两个圆.若两圆的公共弦长为2,则两圆的圆心距等于()A.1 B. C. D.26.【来源】0(08年四川卷文)若三棱柱的一个侧面是边长为2的正方形,另外两个侧面都是有一个内角为的菱形,则该棱柱的体积等于( )(A)(B)(C)(D)7.【来源】0(08年北京卷)如图,动点在正方体的对角线上.过点作垂直于平面的直线,与正方体表面相交于.设,,则函数的图象大致是()8.【来源】2011年高考数学理(安徽)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A)48+(B)32817+(C)48817(D)509.【来源】2011年高考数学理(全国新课标)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示,则相应的侧视图可以为二、填空题10.【来源】2019年高考真题——理科数学(北京卷)已知l,m是平面α外的两条不同直线.给出下列三个论断:①l⊥m;②m∥α;③l⊥α.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________.某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.12.【来源】2019年高考真题——理科数学(天津卷)已知四棱锥的底面是边长为2的正方形,侧棱长均为5.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为 .13.【来源】2019年高考真题——理科数学(全国卷Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.(本题第一空2分,第二空3分.)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1挖去四棱锥O -EFGH 后所得几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________.15.【来源】(07年浙江卷文)已知点O 在二面角α-AB -β的棱上,点P 在α内,且∠POB =45°.若对于β内异于O 的任意一点Q ,都有∠POQ ≥45°,则二面角α-AB -β的取值范围是_________.16.【来源】2011年高考数学理(全国新课标)已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且6,23AB BC ==,则棱锥O ABCD -的体积为 。
考试吧> 2015高考> 高考综合辅导> 正文2015辽宁高考:语文增新闻类题英语猜词句变难来源:华商晨报2015-2-8 16:37:31英语词汇量要求从3000增加到3500个;高考语文科目文本阅读增加了新闻调查类题目……日前,2015年普通高等学校招生全国统一考试大纲及大纲说明发布。
为让考生尽快了解今年高考大纲调整内容以及备考策略,本报特邀本报名师堂及重点高中的老师们给学生进行解读,在距离高考还有3个多月的时,给学生们的复习进行点拨。
针对这个高考大纲,有教育专家表示,与往年相比今年考纲及说明总体稳定。
其中,最大变化是英语学科,“阅读”部分加大了词句猜测题的考查力度,但在“知识运用”部分难度有所降低;语文、物理两科有些许变化;数学、化学两科考纲说明与去年相同;生物、政治、历史、地理四科的考纲、考试范围、试题(样卷)与去年相比几乎没有变化。
专家推断,2015年高考有几大趋势:其一,要注重传统文化;其二,在考查知识的同时更加关注考生实际应用能力的考查;其三,更加注重基础。
语文:新增新闻类材料阅读样题解读人:于宝山沈阳二中语文教研组组长变化:题型示例中有变化。
①文言文阅读考察目标有变化,主要考察文言文断句、古代文学常识;②名句名篇默写,有两种题型,一种是直接默写,还有一种是理解性默写;③新增一篇新闻调查类材料阅读样题。
名师点拨:于宝山表示,对于今年语文高考大纲的变化,学生们不需要惊慌,正常复习就可以,可以在复习的同时有意识地读一些新闻报道、访谈文章等。
老师们也可以给学生总结一些规律上的东西。
其实在以前的高考题中,曾出现过背诵默写类型题和新闻、实用类的材料文本,只不过体现在选择题中,这次是拿到阅读中。
在接下来的备考中,于老师建议:首先是仔细研究考纲,包括里面的措辞、例题、提示都要高度关注。
其次是精做高考题,至少3年之内的高考真题都要练到。
数学:选填题部分难度略降解读人:佟国荣东北育才科学高中部学年组长变化:2015年数学考试说明(包括例题)与去年相比无任何变化。
高三数学专题备考——高考中的最值问题的解题策略主讲人:黄冈中学高级教师汤彩仙一、复习策略1、函数的最值问题是其他最值问题的基础之一,许多最值问题最后总是转化为函数(特别是二次函数)的最值问题.求函数最值的方法有:配方法、均值不等式法、单调性、导数法、判别式法、有界性、图象法等.2、求几类重要函数的最值方法;(1)二次函数:配方法和函数图像相结合;(2):均值不等式法和单调性加以选择;(3)多元函数:数形结合或转化为一元函数.3、三角函数、数列、解析几何中的最值问题,往往将问题转化为函数问题,利用求函数最值的方法或基本不等式法求解.4、实际应用问题中的最值问题一般有下列两种模型:直接法,目标函数法(线性规划,二次函数的最值).5、不等式恒成立问题常转化为求函数的最值问题.f(x)>m恒成立,即>m;f(x)<m恒成立,即<m.6、参数范围问题内容涉及代数和几何的多个方面,解题的关键是不等关系的建立,其途径多多,诸如判别式法,均值不等式法,变量的有界性法,函数的性质法,数形结合法等等.解决这一类问题,常用的思想方法有:函数思想、数形结合等.二、典例剖析问题1:函数的最值问题例1、(07江苏卷)已知二次函数的导数为,,对于任意实数,都有,则的最小值为()A.3B.C.2D.解:=,依题意,有:,可得,==+1≥2+1≥2+1=2,故选(C).例2、如下图(1)所示,定义在D上的函数,如果满足:对任意,存在常数A,都有≥A成立,则称函数在D上有下界,其中A称为函数的下界. (提示:图(1)、(2)中的常数A、B可以是正数,也可以是负数或零)(1)(2)(Ⅰ)试判断函数在(0,+)上是否有下界?并说明理由;(Ⅱ)又如具有上右图(2)特征的函数称为在D上有上界.请你类比函数有下界的定义,给出函数在D上有上界的定义,并判断(Ⅰ)中的函数在(-,0)上是否有上界?并说明理由;(Ⅲ)已知某质点的运动方程为,要使在上的每一时刻该质点的瞬时速度是以A=为下界的函数,求实数a的取值范围.分析:利用导数判断函数的单调性,求出函数的最值,从而可以确定函数的下界或上界;或用重要不等式求最值.解:(Ⅰ)解法1:∵,由得,∵,∴x=2,∵当时,,∴函数在(0,2)上是减函数;当时,,∴函数在(2,+)上是增函数;∴是函数在区间(0,+)上的最小值点,.∴对任意,都有,即在区间(0,+)上存在常数A=32,使得对任意都有成立,∴函数在(0,+)上有下界.解法2:.当且仅当即x=2时“=”成立.∴对任意,都有,即在区间(0,+)上存在常数A=32,使得对任意都有成立,∴函数在(0,+)上有下界.(Ⅱ)类比函数有下界的定义,函数有上界可以这样定义:定义在D上的函数,如果满足:对任意,存在常数B,都有≤B 成立,则称函数在D上有上界,其中B称为函数的上界.设则,由(Ⅰ)知,对任意,都有,∴,∵函数为奇函数,∴.∴,∴.即存在常数B=-32,对任意,都有,∴函数在(-,0)上有上界.(Ⅲ)质点在上的每一时刻的瞬时速度.依题意得对任意有.对任意恒成立.令,∵函数在[0,+∞)上为减函数.∴.∴.问题2:三角函数、数列、解析几何中的最值问题将问题转化为函数问题,利用求函数最值的方法求解.例3、(05年上海)点A、B分别是椭圆长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于轴上方,PA⊥PF.(1)求点P的坐标;(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,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.分析:将d用点M的坐标表示出来,,然后求其最小值.解:(1)由已知可得点A(-6,0),F(0,4).设点P(x,y),则={x+6,y},={x-4,y},由已知可得,则2x2+9x-18=0,解得x=或x=-6.由于>0,只能=,于是=.∴点P的坐标是(,).(2) 直线AP的方程是x-y+6=0.设点M(m,0),则M到直线AP的距离是.于是=,又-6≤m≤6,解得m=2.椭圆上的点(x,y)到点M的距离d有,由于-6≤≤6,∴当=时,d取得最小值.例4、(05年辽宁)如图,在直径为1的圆中,作一关于圆心对称、邻边互相垂直的十字形,其中.(Ⅰ)将十字形的面积表示为的函数;(Ⅱ)为何值时,十字形的面积最大?最大面积是多少?分析:将十字型面积S用变量表示出来,转化为三角函数的极值问题,利用三角函数知识求出S的最大值.(Ⅰ)解:设S为十字形的面积,则(Ⅱ)解法一:其中当最大.所以,当最大. S的最大值为解法二:因为所以令S′=0,即可解得,所以,当时,S最大,S的最大值为例5、已知点A(-1,0),B(1,-1)和抛物线,O为坐标原点,过点A的动直线l交抛物线C于M、P,直线MB交抛物线C于另一点Q,如图.(I)若△POM的面积为,求向量与的夹角;(II)试探求点O到直线PQ的距离是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.分析:可先设出M与P点的坐标,再利用斜率相等求出的值,利用向量的数量积求出夹角.第二问中可用重要等式求出最值.解:(I)设点、M、A三点共线,设∠POM=α,则由此可得tanα=1.又(II)由第(I)问答案知,令,则. ∴O到PQ的距离:,即当且仅当t=16时取最大值,且最大值为.故存在最大值,且最大值为.问题3:最值的实际应用在数学应用性问题中经常遇到有关用料最省、成本最低、利润最大等问题,可考虑建立目标函数,转化为求函数的最值.例6、(06年江苏卷)请您设计一个帐篷.它下部的形状是高为1m的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如下图所示).试问当帐篷的顶点O到底面中心O的距1离为多少时,帐篷的体积最大?分析:将帐蓬的体积用x表示(即建立目标函数),然后求其最大值.解:为,则.设OO1由题设可得正六棱锥底面边长为:,(单位:) 故底面正六边形的面积为:=,(单位:) 帐篷的体积为:(单位:)求导得.令,解得(不合题意,舍去),,当时,,为增函数;当时,,为减函数.∴当时,最大.答:当OO为2m时,帐篷的体积最大,最大体积为.1点评:本题主要考查利用导数研究函数的最值的基础知识,以及运用数学知识解决实际问题的能力.例7、(05年湖南)对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99,有两种方案可供选择.方案甲:一次清洗;方案乙:分两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为.设用单位质量的水初次清洗后的清洁度是.用单位质量的水第二次清洗后的清洁度是,其中是该物体初次清洗后的清洁度.(1)分别求出方案甲以及时方案乙的用水量,并比较哪一种方法用水量较小.(2)若采用方案乙,当为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论取不同数值时对最少总用水量多少的影响.点拨与提示:设初次与第二次清洗的用水量分别为与,,.于是+,利用均值不等式求最值.方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由题设有,解得x=19,由c=0.95得方案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足方程:,解得y=4a,故z=4a+3,即两种方案的用水量分别为19与4 a +3,因为当1≤a≤ 3时,x-z =4(4-a)>0,即x>z.故方案乙的用水量较少.(II)设初次与第二次清洗的用水量分别为与,类似(I)得,(*)于是+.当a为定值时,.当且仅当时等号成立,此时(不合题意,舍去)或.将代入(*)得,.故时用水量最少,此时第一次与第二次用水量分别为与,最少总用水量为.当1≤a≤3时,,故T(a)是增函数(也可用二次函数的单调性来判断),这说明随着a的值的增加,最少总用水量增加.问题4:恒成立问题不等式恒成立问题常转化为求函数的最值问题.f(x)>m恒成立,即>m;f(x)<m恒成立,即<m.例8、已知函数f(x)=.(Ⅰ)当时,求的最大值;(Ⅱ) 设,是图象上不同两点的连线的斜率,是否存在实数,使得恒成立?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.分析:利用导数求出函数的单调性,再比较其极大值与端点值的大小求出的最大值.解:(Ⅰ)当-2≤<时,由=0得x1=显然-1≤x1<,<x2≤2,又=-.当≤x≤x2时,≥0,单调递增;当x<x≤2时,<0,单调递减,2=(x2)=∴max=-(Ⅱ)答:存在符合条件.解:因为=.不妨设任意不同两点,其中.则.由知:1+<1.又,故.故存在符合条件.解法二:据题意在图象上总可以找一点,使以P为切点的切线平行于图象上任意两点的连线,即存在.故存在符合条件.问题五:参数的取值范围问题参数范围的问题,内容涉及代数和几何的多个方面,综合考查学生应用数学知识解决问题的能力.在历年高考中占有较稳定的比重.解决这一类问题,常用的思想方法有:函数思想、数形结合等.例9、设直线过点P(0,3)且和椭圆顺次交于A、B两点,求的取值范围.分析:=.要求的取值范围,一是构造所求变量关于某个参数(自然的想到“直线AB的斜率k”)的函数关系式(或方程),通过求函数的值域来达到目的.二是构造关于所求量的一个不等关系,由判别式非负可以很快确定的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与联系起来.韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于不是关于的对称式.问题找到后,解决的方法自然也就有了,即我们可以构造关于的对称式:.由此出发,可得到下面的两种解法.解法1:当直线垂直于x轴时,可求得;当l与x轴不垂直时,设,直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得.解之得由椭圆关于y轴对称,且点P在y轴上,所以只需考虑的情形.当时,,,所以===.由,解得,所以,即.解法2:设直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得(*)则,令,则,在(*)中,由判别式可得,从而有,所以,解得.结合得.综上,.点评:范围问题不等关系的建立途径多多,诸如判别式法,均值不等式法,变量的有界性法,函数的性质法,数形结合法等等.本题也可从数形结合的角度入手,给出又一优美解法.例10、在直角坐标平面中,过点作函数的切线,其切点为;过点作函数的切线,其切点为;过点作函数的切线,其切点为;如此下去,即过点作函数的切线,其切点为;过点作函数的切线,其切点为….(1)探索与,与的关系,说明你的理由,并求,的值;(2)求数列通项公式;(3)是否存在正实数,使得对于任意的自然数,不等式恒成立?若存在,求出这样的实数的取值范围;若不存在,则说明理由.分析:利用导数先找出切线方程,从而可以确定数列与,与的关系,再分奇数项与偶数项来求出数列的通项,在第三问中可用错位相消法求出不等式左端的和,再证明其单调性来求解.解:(1)∵,∴切线的方程为,又切线过点,∴,且,∴∴.又,∴切线的方程为,而切线过点,∴,且,∴∴.(2)由(1) 可知,即,∴数列为等比数列,且首项为4,∴,即.而,故数列通项公式为(3)令∴,两式相减得∴.∴,∴数列递增.又当时,.∴,而,∴.∴对于任意的正整数和任意的实数不等式恒成立等价于,而,所以有,解得或(舍).故存在这样的正实数,其取值范围为.冲刺练习一、选择题1、若,则a的取值范围是()A.B.C.D.2、下列结论正确的是()A.当B.C.的最小值为2D.当无最大值3、在R上定义运算:.若不等式对任意实数x 成立,则()A.B.C.D.4、设a、b、c是互不相等的正数,则下列等式中不恒成立的是()A.B.C.D.5、若动点()在曲线上变化,则的最大值为()A.B.C.D.2b6、已知向量≠,||=1,对任意t∈R,恒有|-t|≥|-|,则()A.⊥B.⊥(-)C.⊥(-)D.(+)⊥(-)7、已知函数在区间上的最小值是,则的最小值等于()A.B.C.2D.38、设,对于函数,下列结论正确的是()A.有最大值而无最小值B.有最小值而无最大值C.有最大值且有最小值D.既无最大值又无最小值9、在约束条件下,当时,目标函数的最大值的变化范围是()A.B.C.D.10、已知不等式对任意正实数恒成立,则正实数的最小值为()A.2B.4C.6D.8[提示]二、填空题11、已知,则的最小值是__________.12、在△OAB中,O为坐标原点,,则△OAB的面积达到最大值时,__________.13、设实数x,y满足__________.14、在中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则的最小值是__________.15、已知函数在[0,1]上的最大值与最小值的和为a,则a的值为____________.[答案]三、解答题16、若函数的最大值为,试确定常数a的值.[答案]17、已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-与x=1时都取得极值.(1)求a、b的值与函数f(x)的单调区间.(2)若对x∈[-1,2],不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范围.[答案]18、已知函数,其中0<a<4.(Ⅰ)将的图像向右平移两个单位,得到函数,求函数的解析式;(Ⅱ)函数与函数的图像关于直线对称,求函数的解析式;(Ⅲ)设,已知的最小值是,且,求实数的取值范围.[答案]19、已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求k的取值范围.[答案]20、已知抛物线x2=4y的焦点为F,A、B是抛物线上的两动点,且.过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M.(Ⅰ)证明为定值;(Ⅱ)设△ABM的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求S的最小值.提示:1、①当,即时,无解;②当,即时,,故选C.2、A中lgx不满足大于零,C中的最小值为2的x值取不到,D中当x=2时有最大值,选B.3、∵,∴不等式对任意实数x成立,则对任意实数x成立,即使对任意实数x成立,所以,解得,故选C.4、因为,所以(A)恒成立;在(B)两侧同时乘以得,所以(B)恒成立;(C)中,当a>b时,恒成立,a<b时,不成立;(D)中,分子有理化得恒成立,故选(C).5、由曲线方程得,=,∵-b≤y≤b,∴若即b≥4,则当y=b时,最大值为2b;若即0<b<4,则当时,最大值为.(本题也可用三角代换求解).6、由|-t|≥|-|得|-t|2≥|-|2展开并整理得,由,所以,得,即,选(C).7、,解得,选B.8、令,则函数的值域为函数的值域,又,所以是一个减函减,故选B.9、解:由,交点为,(1)当时可行域是四边形OABC,此时,.(2)当时可行域是△OA此时,.10、,∴≥9,≥4.11、12、13、14、-2 15、提示:11、表示直线=0上动点P(x,y)到点(1,1)的距离,的最小值就是点(1,1)到直线=0的距离,可求得.12、,当即时,面积最大.13、表示两点(0,0),P(x,y)的斜率,作出不等式组表示的平面区域即△ABC及其内部,由图形可得AO的斜率最大,可求得A(1,),.14、如图,即的最小值为-2.15、若a>1,与是增函数,为增函数,f(x)的最大值为f(1),最小值为f(0),所以f(1)+f(0)=a;若0<a<1,与是减函数,为减函数,f(x)的最大值为f(0),最小值为f(1),所以f(0)+f(1)=a;故+=a,解得a =.16、解:因为的最大值为的最大值为1,则所以17、解:(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b.由f′()=,f′(1)=3+2a+b=0得a=,b=-2.f′(x)=3x2-x-2=(3x+2)(x-1),函数f(x)的单调区间如下表:,-) -,所以函数f(x)的递增区间是(-∞,-)与(1,+∞).递减区间是(-,1).(2)f(x)=x3-x2-2x+c,x∈[-1,2],当x=-时,f(x)=+c为极大值,而f(2)=2+c,则f(2)=2+c为最大值.要使f(x)<c2(x∈[-1,2])恒成立,只需c2>f(2)=2+c.解得c<-1或c>2.18、(Ⅰ);(Ⅱ)设点是函数上任一点,点关于的对称点是,由于函数与函数的图像关于直线对称,所以,点在函数的图像上,也即:.所以,;(Ⅲ).解法一:注意到的表达式形同,所以,可以考虑从的正负入手.(1)当,即时,是R上的增函数,此时无最小值,与题设矛盾;(2) 当,即时,.等号当且仅当,即时成立.由及,可得:,解之得:.解法二:由可得:.令,则命题可转化为:当时,恒成立.考虑关于的二次函数.因为,函数的对称轴,所以,需且只需,解之得:.此时,,故在取得最小值满足条件.19、解:(Ⅰ)设双曲线方程为由已知得故双曲线C的方程为(Ⅱ)将由直线l与双曲线交于不同的两点得即①设,则而于是②由①、②得故k的取值范围为。
C .(x -1)2+(y -1)2=2D .(x +1)2+(y +1)2=2[答案] B[解析] 考查两平行直线的距离公式、直线与圆相切的性质及圆的标准方程.解:直线y =x 与y =x -4均与圆相切,设两直线间距离为d ,则圆的半径r =d 2=41+1·12=2,设圆心坐标为(a ,-a ),则|a +a |2=2⇒a =±1, ∵当a =-1时,圆不与直线y =x -4相切,∴a =1. ∴圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=2,选B.3.(教材改编题)方程x 2+y 2+4mx -2y +5m =0表示圆的充要条件是( ) A.14<m <1 B .m >1 C .m <14D .m <14或m >1[答案] D[解析] 原方程表示圆⇔(4m )2+(-2)2-4×5m >0, 解得m <14或m >1.4.已知x 2+y 2+4x -2y -4=0,则x 2+y 2的最大值为( ) A .9B .14C .14-6 5D .14+6 5[答案] D[解析] 方程表示以(-2,1)为圆心,半径r =3的圆, 令d =x 2+y 2,则d 为点(x ,y )到(0,0)的距离, ∴d max =-2-2+-2+r =5+3,∴x 2+y 2的最大值为(5+3)2=14+6 5.5.圆x 2+(y +1)2=1的圆心坐标是________,如果直线x +y +a =0与该圆有公共点,那么实数a 的取值范围是________.[答案] (0,-1),1-2≤a ≤1+ 2[解析] 可知圆心坐标为(0,-1).直线x +y +a =0与该圆有公共点,则|0-1+a |12+12≤1,∴1-2≤a ≤1+ 2. 6.已知BC 是圆x 2+y 2=25的动弦,且|BC |=6,则BC 的中点的轨迹方程是________. [答案] x 2+y 2=16[解析] 设BC 中点为P (x ,y ),则OP ⊥BC ,∵|OC |=5,|PC |=3,∴|OP |=4,∴x 2+y 2=16. 7.根据下列条件求圆的方程:(1)经过A (6,5),B (0,1)两点,并且圆心在直线3x +10y +9=0上; (2)经过P (-2,4),Q (3,-1)两点,并且在x 轴上截得的弦长等于6.[解析] (1)解法1:∵AB 的中垂线方程为3x +2y -15=0,由⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -15=0,3x +10y +9=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =7,y =-3,∴圆心为C (7,-3),又|CB |=65.故所求圆的方程为(x -7)2+(y +3)2=65. 解法2:设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2, 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+-b 2=r2-a 2+-b2=r23a +10b +9=0,解得⎩⎨⎧a=7,b =-3,r =65.所以所求圆的方程为(x -7)2+(y +3)2=65. (2)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0.将P 、Q 点的坐标分别代入得⎩⎪⎨⎪⎧ 2D -4E -F =203D -E +F =-10①②又令y =0,得x 2+Dx +F =0③设x 1,x 2是方程③的两根. 由|x 1-x 2|=6有D 2-4F =36④由①②④得D =-2,E =-4,F =-8或D =-6,E =-8,F =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.(四)典型例题1.命题方向:求圆的方程[例1] 根据下列条件,求圆的方程.(1)圆心在原点且圆周被直线3x +4y +15=0分成12两部分的圆的方程; (2)求经过两已知圆C 1x 2+y 2-4x +2y =0与C 2x 2+y 2-2y -4=0的交点,且圆心在直线l 2x +4y =1上的圆的方程.[分析] 用直接法或待定系数法.[解析] (1)如图,因为圆周被直线3x +4y +15=0分成12两部分,所以∠AOB =120°.而圆心到直线3x +4y +15=0的距离d =1532+42=3,在△AOB 中,可求得OA =6.所以所求圆的方程为x 2+y 2=36.(2)由题意可设圆的方程为λ(x 2+y 2-4x +2y )+(x 2+y 2-2y -4)=0,(λ≠-1)即(1+λ)x 2+(1+λ)y 2-4λx +(2λ-2)y -4=0,圆心坐标为(2λ1+λ,1-λ1+λ),代入lx +4y =1,得λ=3.所以所求圆的方程为x 2+y 2-3x +y -1=0.[点评] 无论是圆的标准方程还是圆的一般方程,都有三个待定系数,因此求圆的方程,应用三个条件来求.一般地,已知圆心或半径的条件,选用圆的标准式,否则选用一般式.另外,还有几何法可以用来求圆的方程.要充分利用圆的有关几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”“半径,弦心距,弦长的一半构成直角三角形”等.所以的最大值为3,最小值为- 3.x=3,解得=-2± 6.此时2+6,最小值为-- 6.又圆心到原点的距离为-2+-2=2,∴k max =3+34,k min =3-34.3.命题方向:与圆有关的轨迹问题[例3] 如图,已知点A (-1,0)与点B (1,0),C 是圆x 2+y 2=1上的动点,连结BC 并延长至D ,使|CD |=|BC |,求AC 与OD 的交点P 的轨迹方程.[解析] 设动点P (x ,y ),由题意可知点P 是△ABD 的重心,∵A (-1,0)、B (1,0),令动点C (x 0,y 0),则D (2x 0-1,2y 0),∴由重心坐标公式得:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+1+x 0-3y =2y 03,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3x +12y 0=3y2y,代入x 2+y 2=1得,所求轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +132+y 2=49 (y ≠0).[点评] 本题求轨迹方程的方法叫相关点法.用相关点法求轨迹方程的基本步骤:(1)设所求点的坐标为P (x ,y )(若x ,y 与题中已知的字母有冲突,则将这些已知字母全部替换成其他字母),与P 相应的符合某已知曲线的点的坐标设为Q (x 0,y 0);(2)建立二者之间的等量关系,从而求得x 0=f (x ,y ),y 0=g (x ,y );(3)将Q (x 0,y 0)的坐标代入点Q 满足的方程进行求解,等价化简得所求轨迹方程.注意:求轨迹与求轨迹方程是不同的,求轨迹方程得出方程即可,而求轨迹在得出方程后还要指出方程的曲线是什么图形 .跟踪练习3点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点轨迹方程是( ) A .(x -2)2+(y +1)2=1 B .(x -2)2+(y +1)2=4 C .(x +4)2+(y -2)2=4 D .(x +2)2+(y -1)2=1 [答案] A[解析] 设圆上任一点为Q (x 0,y 0),则x 02+y 02=4,又设P 、Q 连线中点为M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧2x =x 0+42y =y 0-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4y 0=2y +2,代入x 02+y 02=4中得,(x -2)2+(y +1)2=1,故选A.4.命题方向:圆方程的综合问题[例4] 如图,已知圆心坐标为(3,1)的圆M 与x 轴及直线y =3x 分别相切于A 、B 两点,另一圆N 与圆M 外切,且与x 轴及直线y =3x 分别相切于C 、D 两点.(1)求圆M 和圆N 的方程;(2)过点B 作直线MN 的平行线l ,求直线l 被圆N 截得的弦的长度.[分析] 求圆M 的半径→求圆M 的方程→求圆N 的半径→求圆N 的方程→求弦长[解析] (1)∵M 的坐标为(3,1),∴M 到x 轴的距离为1,即圆M 的半径为1,则圆M 的方程为(x -3)2+(y -1)2=1.设圆N 的半径为r ,连接MA ,NC ,OM ,则MA ⊥x 轴,NC ⊥x 轴,由题意知:M ,N 点都在∠COD 的平分线上, ∴O ,M ,N 三点共线.由Rt △OAM ∽Rt △OCN 可知,OM ON =MA NC ,即23+r =1r⇒r =3, 则OC =33,则圆N 的方程为(x -33)2+(y -3)2=9.(2)由对称性可知,所求的弦长等于过A 点与MN 平行的直线被圆N 截得的弦的长度, 此弦的方程是y =33(x -3), 即x -3y -3=0, 圆心N 到该直线的距离d =32, 则弦长为2r 2-d 2=33.[点评] 1.解决有关圆的问题,常利用数形结合的方法,结合圆的有关性质可简化运算,解题时注意转化与化归的数学思想的应用.2.直线与圆相交所截得的弧,以及弧所对的圆周角或圆心角的有关问题,可转化为由弦心距、半弦长和半径所构成的直角三角形的三边之间的关系求解. 跟踪练习4已知正三角形OAB 的三个顶点都在抛物线y 2=2x 上,其中O 为坐标原点,设圆C 是△OAB 的外接圆(点C 为圆心),求圆的方程.[解析] 解法1:设A 、B 两点坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 122,y 1,⎝ ⎛⎭⎪⎫y 222,y 2. 由题设知⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1222+y 12=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2222+y 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 122-y 2222+y 1-y 22.-2k2)=2,-2k2)×2=2=-12,±3.为圆心,以5为半径的圆的方程8.已知圆C关于y轴对称,经过点(1,0)且被x轴分成两段弧长之比为12,则圆C的方程为()-4)2=4.4,但应除去两点:⎝⎛y2+2x-4y+1=0的交点且面积最小的圆的方程.位置关系几何法:圆心距d 与r 1,r 2的关系 代数法:两圆方程联立组成方程组的解的情况 相离d >r 1+r 2 无解 相外切d =r 1+r 2 一解 相交|r 1-r 2|<d <r 1+r 2 两解 相内切(r 1≠r 2) 一解 内含(r 1≠r 2)无解 3.计算直线被圆截得的弦长的常用方法(1)几何方法运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成计算. (2)代数方法运用韦达定理及弦长公式|AB |=1+k 2|x A -x B |=+k 2x A +x B 2-4x A x B ].说明:圆的弦长、弦心距的计算常用几何方法.4.P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=r 2(r >0)上,则以P 为切点的切线方程为.(三)基础自测1.(2010·江西理)直线y =kx +3与圆(x -3)2+(y -2)2=4相交于M ,N 两点,若|MN |≥23,则k 的取值范是 ( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,0B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-34∪[0,+∞) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,0 [答案] A[解析] 如图,取MN 中点为H ,连CH 、CN ,则△CHN 为Rt △,又HN = 3.R =2,故CH =1.由HN ≥ 3知圆心到直线的距离等于CH |3k +1|k 2+1≤1. ∴-34≤k ≤0,故斜率范围是[-34,0],选A.2.直线ax -y +2a =0 (a ≥0)与圆x 2+y 2=9的位置关系是( )A .相离B .相交C .相切D .不确定[答案] B[解析] 依题意,画出两圆的位置如图,公共弦为两圆方程相减得,2ay ∴|OC |=1a. 又公共弦长为23,∴于是,由Rt △AOC 可得即1a2=22-(3)2, 整理得a 2=1,又a >0,∴7.直线l 经过点P (5,5)[解析] 若直线l 的斜率不存在,直线则l :y -5=k (x -5).则不论m 为何值,圆心恒在直线l :x -3y -3=0上.(2)设与l 平行的直线是l 1:x -3y +b =0,则圆心到直线l 1的距离为d =|3m -m -+b |10=|3+b |10. ∵圆的半径为r =5,∴当d <r ,即-510-3<b <510-3时,直线与圆相交;当d =r ,即b =±510-3时,直线与圆相切;当d <r ,即b <-510-3或b >510-3时,直线与圆相离.跟踪练习1(2011·启东调研)已知圆C :(x +1)2+(y -2)2=6,直线l :mx -y +1-m =0.(1)求证:无论m 取什么实数,直线l 与圆C 恒交于两点;(2)求直线l 被圆C 截得的弦长最小时l 的方程.[解析] (1)证明:l :mx -y +1-m =0的方程可化为y -1=m (x -1),其恒过定点P (1,1).∵|PC |=+2+-2=5<r =6,∴点P 恒在圆C 内,∴直线l 与圆C 恒交于两点.(2)由(1)及平面几何知识知,当l 垂直于PC 时,直线l 被圆C 截得的弦长最小,又k PC =2-1-1-1=-12, ∴k l =-1k PC =2,∴所求直线l 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.2.命题方向:弦长问题[例2] 已知点P (0,5)及圆C x 2+y 2+4x -12y +24=0.(1)若直线l 过P 且被圆C 截得的线段长为43,求l 的方程;(2)求过P 点的圆C 的弦的中点的轨迹方程.[分析] (1)根据弦长求法,求直线方程中的参数;(2)由垂直关系找等量关系.[解析] (1)方法1 如图所示,AB =43,D 是AB 的中点,CD ⊥AB ,AD =23,AC =4,在Rt △ACD 中,可得CD =2.设所求直线的斜率为k ,则直线的方程为y -5=kx ,即kx -y +5=0.由点C 到直线AB 的距离公式:|-2k -6+5|k 2+-2=2,得k =34.k =34时,直线l 的方程为3x -4y +20=0.又直线l 的斜率不存在时,也满足题意,此时方程为x =0.∴所求直线的方程为3x -4y +20=0或x =0.方法2 设所求直线的斜率为k ,则直线的方程为y -5=kx ,即y =kx +5,联立直线与圆的方程⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +5,x 2+y 2+4x -12y +24=0,消去y ,得(1+k 2)x 2+(4-2k )x -11=0,①设方程①的两根为x 1,x 2,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2k -41+k 2,x 1x 2=-111+k 2,② 由弦长公式得1+k 2|x 1-x 2|=+k 2x 1+x 22-4x 1x 2]=43,将②式代入,解得k =34, 此时直线方程为3x -4y +20=0. 又k 不存在时也满足题意,此时直线方程为x =0.∴所求直线的方程为x =0或3x -4y +20=0.v(2)设过P 点的圆C 的弦的中点为D (x ,y ),则CD ⊥PD ,即CD →·PD →=0,(x +2,y -6)·(x ,y -5)=0,化简得所求轨迹方程为x 2+y 2+2x -11y +30=0.[点评] 在研究弦长及弦中点问题时,可设弦AB 两端点的坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)若OA ⊥OB (O 为原点),则可转化为x 1x 2+y 1y 2=0,再结合根与系数的关系等代数方法简化运算过程,这在解决垂直关系问题中是常用的;(2)若弦AB 的中点为(x 0,y 0),圆的方程为x 2+y 2=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧ x 12+y 12=r 2,x 22+y 22=r 2,∴k =y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 2y 1+y 2=-x 0y 0.该法叫平方差法,常用来解决与弦的中点,直线的斜率有关的问题.跟踪练习2已知圆C :x 2+y 2-2x +4y -4=0,问是否存在斜率为1的直线l ,使l 被圆C 截得弦AB 为直径的圆经过原点,若存在,写出直线l 的方程;若不存在,说明理由.[解析] 假设存在且令l 为y =x +m圆C 化为(x -1)2+(y +2)2=9,圆心C (1,-2)则AB 中点N 是两直线x -y +m =0与y +2=-(x -1)的交点即N (-m +12,m -12) 以AB 为直径的圆过原点,∴|AN |=|ON |又CN ⊥AB ,|CN |=|1+2+m |2∴|AN |=CA 2-CN 2=9-+m 22 又|ON |=-m +122+m -122由|AN |=|ON |得m =1或m =-4∴存在直线l 方程为x -y +1=0和x -y -4=0.[点评] 设l :y =x +m 与圆方程联立,其根为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)的坐标,由条件OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,可求m =1或-4.3.命题方向:圆与圆的位置关系[例3] 已知圆C 1:x 2+y 2-2mx +4y +(m 2-5)=0与C 2:x 2+y 2+2x -2my +(m 2-3)=0,当m 为何值时:(1)两圆外离;(2)两圆外切;(3)两圆相交;(4)两圆内切;(5)两圆内含.[解析] 欲求m 的值,只要列出关于m 的一个等式或不等式就可以了. 因两圆的方程已给定,那么两圆的圆心和半径就可以求出,进而获得含m 的式子,问题变成了圆心距与两圆半径之和或差的关系.把圆C 1与圆C 2的方程变形(x -m )2+(y +2)2=9,(x +1)2+(y -m )2=4.故两圆的半径分别为3和2,圆心距为|C 1C 2|=m +2+-2-m 2=2m 2+6m +5. (1)若两圆外离,则|C 1C 2|>3+2,即2m 2+6m +5>5.两边平方整理得m 2+3m -10>0,解之得 m >2或m <-5.∴当m >2或m <-5时,两圆外离.(2)若两圆外切,则|C 1C 2|=3+2,即 m 2+3m -10=0.解之得 m =2或m =-5.∴当m =2或m =-5时,两圆外切.(3)若两圆相交,则3-2<|C 1C 2|<3+2,即⎩⎨⎧ 2m 2+6m +5<5,2m 2+6m +5>1.解之得,当-5<m <-2或-1<m <2时,两圆相交.(4)若两圆内切,则|C 1C 2|=3-2,即2m 2+6m +5=1. 解之得 m =-1或m =-2.∴当m =-1或m =-2时,两圆内切. (5)若两圆内含,则0<|C 1C 2|<3-2,即⎩⎨⎧2m 2+6m +5<1,2m 2+6m +5≥0,解之得 -2<m <-1.∴当-2<m <-1时,两圆内含.跟踪练习3已知半径为1的动圆与圆(x -5)2+(y +7)2=16相切,求动圆圆心的轨迹方程.[解析] 设动圆的圆心坐标为(a ,b ),当两圆外切时,由题意可得a -2+b +2=1+4,即(a -5)2+(b +7)2=25; 当两圆内切时,由题意可得a -2+b +2=4-1,即(a -5)2+(b +7)2=9. 所以动圆圆心的轨迹方程为(a -5)2+(b +7)2=25或(a -5)2+(b +7)2=9. 4.命题方向:圆系方程的简单应用[例4] 已知两个圆C 1:x 2+y 2=4,C 2:x 2+y 2-2x -4y +4=0,直线l :x +2y =0,求经过C 1和C 2的交点且和l 相切的圆的方程.[解析] 所求的圆经过C 1,C 2的交点,故可用圆系方程求解. 设所求圆的方程为x 2+y 2-2x -4y +4+λ(x 2+y 2-4)=0 (λ≠-1) 即(1+λ)x 2+(1+λ)y 2-2x -4y +4(1-λ)=0所以圆心为(11+λ,21+λ),半径为:12-21+λ2+-41+λ2-1-λ1+λ依题意有|11+λ+41+λ|5=4+16--λ2+λ22解之,得λ=±1,舍去λ=-1,故所求圆的方程为x 2+y 2-x -2y =0.[点评] 由于圆系方程中不包括圆x 2+y 2-4=0,故应检验圆x 2+y 2-4=0是否满足条件.而直线l :x +2y =0显然通过该圆的圆心,故不满足条件. 跟踪练习4圆心在直线x +y =0上,且过圆x 2+y 2-2x +10y -24=0与圆x 2+y 2+2x +2y -8=0的点的圆的方程为________. [答案] x 2+y 2+6x -6y +8=0[解析] 设圆的方程为x 2+y 2-2x +10y -24+λ(x 2+y 2+2x +2y -8)=0,即x 2+y 2+λ-λ+1x ++λλ+1y -λ+λ+1=0(λ≠-1),圆心⎝⎛⎭⎪⎫1-λλ+1,-5+λλ+1,∴1-λλ+1-5+λλ+1=0,解得λ=-2..相离D.以上情况都有可能M,连接MO和PF2,则两圆半径分别为+2a,=12|PF =12|PF =(2+1)2+(-1+1)2=9<2若直线y =bx +c 过圆Cx 2+y 2-2x -2y =1的圆心,则△ABC 面积的最大值为( ) A.3B.32 3 D. 3由m ⊥n 得b 2+c 2-a 2=bc ,则cos A =b +c -a 2bc =12⇒A =π3,sin A =32.由于圆Cx 2+y 2-2x -2y =1的圆心为由点到直线的距离公式,得k 2+1=5,=-12,∴切线方程为-12x +52==52,令=12×52×=254.11.(2010·山东文)已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l y =x -1被该圆所截得的弦长为22,本题考查了圆的标准方程及圆的弦长问题,圆的弦长问题合理应用特殊直角三角形是关键,设圆心为。
专题07 平面解析几何(选择题、填空题)1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y += C .22143x y +=D .22154x y += 【答案】B【解析】法一:如图,由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===, 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在1AF B △中,由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅.在12AF F △中,由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=,解得n =22224312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .法二:由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===, 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在12AF F △和12BF F △中,由余弦定理得2221222144222cos 4422cos 9n n AF F n n n BF F n ⎧+-⋅⋅⋅∠=⎨+-⋅⋅⋅∠=⎩, 又2121,AF F BF F ∠∠互补,2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=,两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,,得223611n n +=,解得n =.22224312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .8【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p 是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2p p p -=,解得8p =,故选D .【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.解答时,利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,从而解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,从而得到选D .3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为A BC .2D 【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,∴||2c OA =,,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a =∴==.e ∴=A .【名师点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.解答本题时,准确画图,由图形对称性得出P 点坐标,代入圆的方程得到c 与a 的关系,可求双曲线的离心率.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A .4B .2C .D .【答案】A【解析】由2,,a b c ===,P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则P P b y x a =⋅==11224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A .【名师点睛】本题考查以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.5.【2019年高考北京卷理数】已知椭圆2222 1x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,则A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b【答案】B【解析】椭圆的离心率2221,2c e c a b a ===-,化简得2234a b =, 故选B.【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.由题意利用离心率的定义和,,a b c 的关系可得满足题意的等式.6.【2019年高考北京卷理数】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ; ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是 A .① B .② C .①②D .①②③【答案】C【解析】由221x y x y +=+得,221y x y x -=-,2222||3341,10,2443x x x y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭厔,所以x 可取的整数有0,−1,1,从而曲线22:1C x y x y +=+恰好经过(0,1),(0,−1),(1,0),(1,1), (−1,0),(−1,1),共6个整点,结论①正确.由221x y x y +=+得,222212x y x y +++…,解得222x y +≤,所以曲线C 上任意一点到原点的距离. 结论②正确.如图所示,易知()()()()0,1,1,0,1,1,,0,1A B C D -, 四边形ABCD 的面积13111122ABCD S =⨯⨯+⨯=四边形,很明显“心形”区域的面积大于2ABCD S 四边形,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.故选C.【名师点睛】本题考查曲线与方程、曲线的几何性质,基本不等式及其应用,属于难题,注重基础知识、基本运算能力及分析问题、解决问题的能力考查,渗透“美育思想”.将所给方程进行等价变形确定x 的范围可得整点坐标和个数,结合均值不等式可得曲线上的点到坐标原点距离的最值和范围,利用图形的对称性和整点的坐标可确定图形面积的范围.7.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||AB OF =(O 为原点),则双曲线的离心率为A BC .2D【答案】D【解析】抛物线24y x =的准线l 的方程为1x =-, 双曲线的渐近线方程为by x a=±, 则有(1,),(1,)b b A B a a ---,∴2b AB a =,24ba=,2b a =,∴c e a a===故选D.【名师点睛】本题考查抛物线和双曲线的性质以及离心率的求解,解题关键是求出AB 的长度.解答时,只需把4AB OF =用,,a b c 表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率. 8.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是A B .1C D .2【答案】C【解析】因为双曲线的渐近线方程为0x y ±=,所以a b =,则c ==,所以双曲线的离心率ce a==故选C. 【名师点睛】本题根据双曲线的渐近线方程可求得a b =,进一步可得离心率,属于容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查.理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.9.【2018年高考北京卷理数】在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 A .1 B .2 C .3D .4【答案】C 【解析】22cos sin 1θθ+=∴,P 为单位圆上一点,而直线20x my --=过点A (2,0),所以d 的最大值为OA +1=2+1=3,故选C.【名师点睛】与圆有关的最值问题主要表现在求几何图形的长度、面积的最值,求点到直线的距离的最值,求相关参数的最值等方面.解决此类问题的主要思路是利用圆的几何性质将问题转化.10.【2018年高考全国Ⅲ卷理数】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[]26,B .[]48,C .D .⎡⎣【答案】A【解析】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,()()2,0,0,2A B ∴--,则AB =.点P 在圆22(2)2x y -+=上,∴圆心为(2,0),则圆心到直线的距离1d ==.故点P 到直线20x y ++=的距离2d 的范围为,则[]2212,62ABP S AB d ==∈△. 故答案为A.【名师点睛】本题主要考查直线与圆,考查了点到直线的距离公式,三角形的面积公式,属于中档题.先求出A ,B 两点坐标得到AB ,再计算圆心到直线的距离,得到点P 到直线距离的范围,由面积公式计算即可.11.【2017年高考浙江卷】椭圆22194x y +=的离心率是A .3B .3C .23D .59【答案】B【解析】椭圆22194x y +=的离心率e =,故选B . 【名师点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题,其关键就是确立一个关于,,a b c 的方程或不等式,再根据,,a b c 的关系消掉b 得到,a c 的关系式,建立关于,,a b c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.12.【2018年高考全国Ⅱ理数】已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23 B .12 C .13D .14【答案】D【解析】因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以212||2||PF F F c ==,由AP的斜率为6可得2tan 6PAF ∠=,所以2sin PAF ∠=,2cos PAF ∠=, 由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠,所以2225sin()3c a c PAF ==+-∠, 所以4a c =,14e =,故选D . 【名师点睛】解决椭圆的离心率的求值及范围问题的关键就是确立一个关于 的方程或不等式,再根据 的关系消掉 得到 的关系式,而建立关于 的方程或不等式,要充分利用椭圆的几何性质、点的坐标的范围等.13.【2017年高考全国Ⅲ理数】已知椭圆C :22220)1(x y a ba b +=>>的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为 A.3 B.3CD .13【答案】A【解析】以线段12A A 为直径的圆的圆心为坐标原点(0,0),半径为r a =,圆的方程为222x y a +=,直线20bx ay ab -+=与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即d a ==,整理可得223a b =,即2223()a a c =-即2223a c =,从而22223c e a ==,则椭圆的离心率c e a ===,故选A . 【名师点睛】椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见的有两种方法:①求出a ,c ,代入公式e =ca; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).14.【2018年高考浙江卷】双曲线2213x y -=的焦点坐标是A .(,0),0)B .(−2,0),(2,0)C .(0,,(0D .(0,−2),(0,2) 【答案】B【解析】设2213x y -=的焦点坐标为(,0)c ±,因为222314c a b =+=+=,2c =,所以焦点坐标为(2,0)±,故选B .15.【2017年高考天津卷理数】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F .若经过F 和(0,4)P 两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为A .22144x y -=B .22188x y -=C .22148x y -=D .22184x y -=【答案】B【解析】由题意得2240,14,10()88x y a b c a b c -==⇒===⇒-=--, 故选B .【名师点睛】利用待定系数法求圆锥曲线的方程是高考的常见题型,求双曲线方程最基础的方法就是依据题目的条件列出关于,,a b c 的方程(组),解方程(组)求出,a b 的值.另外要注意巧设双曲线方程的技巧:①双曲线过两点可设为221(0)mx ny mn -=>,②与22221x y a b-=共渐近线的双曲线可设为2222x y a b-(0)λλ=≠,③等轴双曲线可设为22(0)x y λλ-=≠.16.【2018年高考全国Ⅱ理数】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>A .y =B .y =C .2y x =±D .2y x =±【答案】A【解析】因为c e a ==,所以2222221312b c a e a a-==-=-=,所以b a =因为渐近线方程为by x a=±,所以渐近线方程为y =,故选A . 17.【2017年高考全国Ⅱ理数】若双曲线:C 22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为A .2 BC D 【答案】A【解析】由几何关系可得,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为0bx ay ±=,圆心()2,0到渐近线的距离为d =,则点()2,0到直线0bx ay +=的距离为2bd c===2224()3c a c -=, 整理可得224c a =,则双曲线的离心率2e ===. 故选A .【名师点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).18.【2017年高考全国III 理数】已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=【答案】B【解析】双曲线C :22221x y a b -=(a >0,b >0)的渐近线方程为by x a=±,在椭圆中:2212,3a b ==,2229,3c a b c ∴=-==,故双曲线C 的焦点坐标为(3,0)±,据此可得双曲线中的方程组:2223,b c c a b a ===+,解得224,5a b ==,则双曲线C 的方程为2145x y 2-=.故选B . 【名师点睛】求双曲线的标准方程的基本方法是待定系数法.具体过程是先定形,再定量,即先确定双曲线标准方程的形式,然后再根据a ,b ,c ,e 及渐近线之间的关系,求出a ,b 的值.如果已知双曲线的渐近线方程,求双曲线的标准方程,可利用有公共渐近线的双曲线方程为()2220x y a bλλ2-=≠,再由条件求出λ的值即可.19.【2018年高考全国III 理数】设1F ,2F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1|||PF OP ,则C 的离心率为A B .2C D【答案】C【解析】由题可知2PF b =,2OF c =,PO a ∴=, 在2Rt POF △中,222cos PF bPF O OF c∠==, 在12Rt PF F △中,22221212212cos 2PF F F PF b PF O PF F F c∠+-==,b c=,即223c a =,e ∴=C .20.【2018年高考全国I 理数】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN ⋅= A .5 B .6 C .7D .8【答案】D【解析】根据题意,过点(–2,0)且斜率为23的直线方程为()223y x =+,与抛物线方程联立得()22234y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消元整理得:2680y y -+=,解得()()1,2,4,4M N ,又()1,0F ,所以()()0,2,3,4FM FN ==,从而可以求得03248FM FN ⋅=⨯+⨯=,故选D.【名师点睛】该题考查的是有关直线与抛物线相交求交点坐标所满足的条件的问题,在求解的过程中,首先需要根据题意确定直线的方程,之后需要联立方程,消元化简求解,从而确定出()()1,2,4,4M N ,之后借助于抛物线的方程求得()1,0F ,最后一步应用向量坐标公式求得向量的坐标,之后应用向量数量积坐标公式求得结果,也可以不求点M 、N 的坐标,应用根与系数的关系得到结果.21.【2017年高考全国I 理数】已知F 为抛物线C :24y x =的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为 A .16 B .14 C .12D .10【答案】A【解析】设11223344(,),(,),(,),(,)A x y B x y D x y E x y ,直线1l 的方程为1(1)y k x =-,联立方程214(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得2222111240k x k x x k --+=,∴21122124k x x k --+=-212124k k +=, 同理直线2l 与抛物线的交点满足22342224k x x k ++=, 由抛物线定义可知2112342124||||2k AB DE x x x x p k ++=++++=+2222244k k ++=2212448k k ++≥816+=,当且仅当121k k =-=(或1-)时,取等号. 故选A .【名师点睛】对于抛物线弦长问题,要重点抓住抛物线定义,将到定点的距离转化到准线上;另外,直线与抛物线联立,求判别式,利用根与系数的关系是通法,需要重点掌握.考查最值问题时要能想到用函数方法和基本不等式进行解决.此题还可以利用弦长的倾斜角表示,设直线的倾斜角为α,则22||sin p AB α=,则2222||πcos sin (+)2p pDE αα==,所以222221||||4(cos sin cos p p AB DE ααα+=+=+ 222222222111sin cos )4()(cos sin )4(2)4(22)16sin cos sin cos sin ααααααααα=++=++≥⨯+=. 22.【2018年高考全国I 理数】已知双曲线22:13x C y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若OMN △为直角三角形,则||MN = A .32B .3 C.D .4【答案】B【解析】由题可知双曲线C的渐近线的斜率为,且右焦点为(2,0)F ,从而可得30FON ∠=︒,所以直线MN 的倾斜角为60︒或120︒,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为60︒,可以得出直线MN 的方程为2)y x =-,分别与两条渐近线y x =和y x =联立,求得M,3(,2N ,所以||3MN ==,故选B . 23.【2018年高考天津卷理数】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A ,B 两点. 设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A .221412x y -= B .221124x y -= C .22139x y -= D .22193x y -= 【答案】C【解析】设双曲线的右焦点坐标为(),0F c (c >0),则A B x x c ==,由22221c y a b -=可得:2b y a=±,不妨设:22,,,b b A c B c a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,双曲线的一条渐近线方程为:0bx ay -=,据此可得:21bc b d c -==,22bc b d c +==, 则12226bcd d b c+===,则23,9b b ==,双曲线的离心率:2c e a ====, 据此可得:23a =,则双曲线的方程为22139x y -=.本题选择C 选项.【名师点睛】求双曲线的标准方程的基本方法是待定系数法.具体过程是先定形,再定量,即先确定双曲线标准方程的形式,然后再根据a ,b ,c ,e 及渐近线之间的关系,求出a ,b 的值.如果已知双曲线的渐近线方程,求双曲线的标准方程,可利用有公共渐近线的双曲线方程为()22220x y a bλλ-=≠,再由条件求出λ的值即可.解答本题时,由题意首先求得A ,B 的坐标,然后利用点到直线距离公式求得b 的值,之后求解a 的值即可确定双曲线方程.24.【2019年高考浙江卷】已知圆C 的圆心坐标是(0,)m ,半径长是r .若直线230x y -+=与圆C 相切于点(2,1)A --,则m =___________,r =___________. 【答案】2-【解析】由题意可知11:1(2)22AC k AC y x =-⇒+=-+,把(0,)m 代入直线AC 的方程得2m =-,此时||r AC ===【名师点睛】本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线AC 的斜率,进一步得到其方程,将(0,)m 代入后求得m ,计算得解.解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.25.【2019年高考浙江卷】已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是___________.【解析】方法1:如图,设F 1为椭圆右焦点.由题意可知||=|2OF OM |=c =,由中位线定理可得12||4PF OM ==,设(,)P x y ,可得22(2)16x y -+=,与方程22195x y +=联立,可解得321,22x x =-=(舍), 又点P 在椭圆上且在x轴的上方,求得3,22P ⎛- ⎝⎭,所以212PFk ==方法2:(焦半径公式应用)由题意可知|2OF |=|OM |=c =, 由中位线定理可得12||4PF OM ==,即342p p a ex x -=⇒=-,从而可求得3,22P ⎛- ⎝⎭,所以212PFk ==【名师点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、圆的方程与性质的应用,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用圆的方程表示,与椭圆方程联立可进一步求解.也可利用焦半径及三角形中位线定理解决,则更为简洁.26.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.【答案】(【解析】由已知可得2222236,20,16,4a b c a b c ==∴=-=∴=,11228MF F F c ∴===,∴24MF =.设点M 的坐标为()()0000,0,0x y x y >>,则121200142MF F S F F y y =⋅⋅=△,又1201442MF F S y =⨯=∴=△0y =, 22013620x ∴+=,解得03x =(03x =-舍去),M \的坐标为(.【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.解答本题时,根据椭圆的定义分别求出12MF MF 、,设出M 的坐标,结合三角形面积可求出M 的坐标.27.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________. 【答案】2 【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22,2.BF OA BF OA =∥ 由120F B F B ⋅=,得121,,F B F B OA F A ⊥∴⊥∴1OB OF =,1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,∴21,BOF AOF ∠=∠又21πBOF AOB AOF ∠+∠+∠=,∴2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=又渐近线OB 的斜率为tan 60b a =︒=∴该双曲线的离心率为2c e a ====. 【名师点睛】本题结合平面向量考查双曲线的渐近线和离心率,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养,采取几何法,利用数形结合思想解题.解答本题时,通过向量关系得到1F A AB =和1OA F A ⊥,从而可以得到1AOB AOF ∠=∠,再结合双曲线的渐近线可得21,BOF AOF ∠=∠进而得到2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=从而由tan 60ba=︒=. 28.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 ▲ .【答案】y =【解析】由已知得222431b-=,解得b =b =因为0b >,所以b =因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.【名师点睛】双曲线的标准方程与几何性质,往往以小题的形式考查,其难度一般较小,是高考必得分题.双曲线渐近线与双曲线标准方程中的,a b 密切相关,事实上,标准方程中化1为0,即得渐近线方程.29.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是 ▲ . 【答案】4【解析】当直线x +y =0平移到与曲线4y x x=+相切位置时,切点Q 即为点P ,此时到直线x +y =0的距离最小.由2411y x '=-=-,得)x x ==,y =Q ,则切点Q 到直线x +y =04=,故答案为4.【名师点睛】本题考查曲线上任意一点到已知直线的最小距离,渗透了直观想象和数学运算素养.采取导数法和公式法,利用数形结合和转化与化归思想解题.30.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为________. 【答案】3【解析】设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭, 由0AB CD ⋅=得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-,因为0a >,所以 3.a =【名师点睛】以向量为载体求相关变量的取值或范围,是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解方程或解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法.31.【2018年高考浙江卷】已知点P (0,1),椭圆24x +y 2=m (m >1)上两点A ,B 满足AP =2PB ,则当m =___________时,点B 横坐标的绝对值最大. 【答案】5【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由2AP PB =得122x x -=,1212(1)y y -=-, 所以1223y y -=-,因为A ,B 在椭圆上,所以22114x y m +=,22224x y m +=,所以22224(23)4x y m +-=,所以224x +22324()m y -=,与22224x y m +=对应相减得234m y +=,2221(109)44x m m =--+≤, 当且仅当5m =时取最大值.【名师点睛】解析几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量的函数,然后借助于函数最值的探求来使问题得以解决.32.【2017年高考北京卷理数】若双曲线221y x m-=,则实数m =_______________.【答案】2【解析】221,a b m ==,所以1c a ==2m =. 【名师点睛】本题主要考查的是双曲线的标准方程和双曲线的简单几何性质,属于基础题.解题时要注意、、的关系,即,以及当焦点在x 轴时,哪些量表示22,a b ,否则很容易出现错误.最后根据离心率的公式计算即可.33.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c,则其离心率的值是________________. 【答案】2【解析】因为双曲线的焦点(,0)F c 到渐近线by x a =±,即0bx ay ±=bc b c ==,所以b =,因此2222223144a c b c c c =-=-=,12a c =,2e =.34.【2018年高考北京卷理数】已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>,双曲线2222:1x y N m n-=.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________________.1 2a b c 222c a b =+【解析】由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为c +,再根据椭圆定义得2c a +=,所以椭圆M的离心率为1c a ==.双曲线N 的渐近线方程为ny x m=±,由题意得双曲线N 的一条渐近线的倾斜角为π3,所以222πtan 33n m ==,所以222222234m n m m e m m ++===,所以2e =.35.【2017年高考山东卷理数】在平面直角坐标系中,双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右支与焦点为的抛物线交于两点,若,则该双曲线的渐近线方程为_____________.【答案】2y x =±【解析】由抛物线定义可得:||||=4222A B A B p p pAF BF y y y y p ++++=⨯⇒+=, 因为22222222221202x y a y pb y a b a bx py⎧-=⎪⇒-+=⎨⎪=⎩,所以222A B pb y y p a a +==⇒=⇒渐近线方程为y x =. 【名师点睛】1.在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容.对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数. 求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都与椭圆的有关问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为的形式,当,,时为椭圆,当时为双曲线.2.凡涉及抛物线上的点到焦点的距离,一般运用定义转化为到准线的距离处理.36.【2017年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是12,F F ,则四边形12F PF Q 的面积是_______________.【答案】xOy F ()220x px p =>,A B 4AF BF OF +=122=+By Ax 0>A 0>B B A ≠0<AB【解析】右准线方程为x==,渐近线方程为y x=,设(1010P,则(1010Q,1(F,2F,所以四边形12F PF Q的面积S==【名师点睛】(1)已知双曲线方程22221(0,0)x ya ba b-=>>求渐近线:2222x y by xa b a-=⇒=±;(2)已知渐近线y mx=可设双曲线方程为222(0)m x yλλ-=≠;(3)双曲线的焦点到渐近线的距离为b,垂足为对应准线与渐近线的交点.37.【2017年高考全国I理数】已知双曲线C:22221(0,0)x ya ba b-=>>的右顶点为A,以A为圆心,b 为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为_______________.【解析】如图所示,作AP MN⊥,因为圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点,则MN为双曲线的渐近线by xa=上的点,且(,0)A a,||||AM AN b==,而AP MN⊥,所以30PAN∠=,点(,0)A a到直线by xa=的距离||AP=,在Rt PAN △中,||cos ||PA PAN NA ∠=,代入计算得223a b =,即a =,由222c a b =+得2c b =,所以3c e a ===. 【名师点睛】双曲线渐近线是其独有的性质,所以有关渐近线问题备受出题者的青睐.做好这一类问题要抓住以下重点:①求解渐近线,直接把双曲线后面的1换成0即可;②双曲线的焦点到渐近线的距离是b ;③双曲线的顶点到渐近线的距离是abc. 38.【2017年高考全国II 理数】已知F 是抛物线:C 28y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y轴于点N .若M 为FN 的中点,则FN =_______________. 【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点F',作M B l ⊥于点B ,NA l ⊥于点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-,则||2,||4AN FF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线||||||32AN FF'BM +==,由抛物线的定义有:||||3MF MB ==,结合题意,有||||3MN MF ==, 故336FN FM NM =+=+=.【名师点睛】抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.39.【2018年高考全国Ⅲ理数】已知点()11M -,和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=︒,则k =________.【答案】2【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩,所以22121244y y x x -=-,所以1212124y y k x x y y -==-+. 取AB 中点()00M x y ',,分别过点A ,B 作抛物线准线1x =-的垂线,垂足分别为,A B '',设F 为C 的焦点. 因为90AMB ︒∠=,所以()()111222MM AB AF BF AA BB ''==++'=. 因为M '为AB 中点,所以MM '平行于x 轴.因为M (−1,1),所以01y =,则122y y +=,即2k =. 故答案为2.【名师点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查了抛物线的性质,设()()1122,,,A x y B x y ,利用点差法得到1212124y y k x x y y -==-+,取AB 中点()00M x y ',,分别过点A ,B 作抛物线准线1x =-的垂线,垂足分别为,A B '',由抛物线的性质得到()12MM AA BB '=''+,进而得到斜率.。