江苏省11市县2014届高三上学期期中试题分类汇编:圆锥曲线
- 格式:doc
- 大小:340.50 KB
- 文档页数:7
常考问题13 圆锥曲线的综合问题[真题感悟](2013·山东卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,离心率为32,过F 1且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接PF 1,PF 2,设∠F 1PF 2的角平分线PM 交C 的长轴于点M (m,0),求m 的取值范围;(3)在(2)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线PF 1,PF 2的斜率分别为k 1,k 2,若k ≠0,试证明1kk 1+1kk 2为定值,并求出这个定值.解 (1)由于c 2=a 2-b 2,将x =-c 代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1,得y =±b 2a ,由题意知2b 2a =1,即a =2b 2.又e =c a =32,所以a =2,b =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)法一 如图,由题意知|F 1M ||MF 2|=|PF 1||PF 2|,即|PF 1|4-|PF 1|=c +m c -m =3+m 3-m,整理得m =32(|PF 1|-2).又a -c <|PF 1|<a +c ,即2-3<|PF 1|<2+ 3. ∴-32<m <32.故m 的取值范围是m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32. 法二 由题意知PF 1→·PM →|PF 1→||PM →|=PF 2→·PM →|PF 2→||PM →|, 即PF 1→·PM →|PF 1→|=PF 2→·PM →|PF 2→|. 设P (x 0,y 0),其中x 20≠4,将向量坐标化得m (4x 20-16)=3x 30-12x 0.所以m =34x 0,而x 0∈(-2,2),所以m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32. (3)设P (x 0,y 0)(y 0≠0),则直线l 的方程为y -y 0=k (x -x 0).联立⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 2=1,y -y 0=k (x -x 0),整理得(1+4k 2)x 2+8(ky 0-k 2x 0)x +4(y 20-2kx 0y 0+k 2x 20-1)=0.所以Δ=0.即(4-x 20)k 2+2x 0y 0k +1-y 20=0. 又x 204+y 20=1,所以16y 20k 2+8x 0y 0k +x 20=0.故k =-x 04y 0,由(2)知1k 1+1k 2=x 0+3y 0+x 0-3y 0=2x 0y 0. 所以1kk 1+1kk 2=1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 1+1k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-4y 0x 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0y 0=-8. 所以1kk 1+1kk 2为定值,这个定值为-8. [考题分析]题型 解答题难度 中档 有关椭圆、双曲线等知识的综合考查.高档 有关直线与椭圆相交下的定点、定值、最值、范围等问题.。
(上海版 第03期)2014届高三数学 试题分省分项汇编 专题10 圆锥曲线 文(含解析)一.基础题组1. 【上海市普陀区2014届高三上学期12月质量调研数学(文)试题】已知椭圆13422=+y x 的左、右两个焦点分别为1F 、2F ,若经过1F 的直线l 与椭圆相交于A 、B 两点,则△2ABF 的周长等于 .2. 【2013学年第一学期徐汇区学习能力诊断卷高三年级数学学科(文科)】双曲线221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m = .3. 【2013学年第一学期徐汇区学习能力诊断卷高三年级数学学科(文科)】在平面直角坐标系中,动点P 和点M (-2,0)、N (2,0)满足0MN MP MN NP ⋅+⋅=u u u u r u u u r u u u u r u u u r ,则动点P (x ,y )的轨迹方程为 .4. 【虹口区2013学年度第一学期高三年级数学学科期终教学质量监控测试题】双曲线19422=-y x 的焦点到渐近线的距离等于 .5. 【虹口区2013学年度第一学期高三年级数学学科期终教学质量监控测试题】已知椭圆的中心在原点,一个焦点与抛物线x y 82=的焦点重合,一个顶点的坐标为)2,0(,则此椭圆方程为 .6. 【上海市嘉定区2014届高三上学期期末质量调研(一模)数学(文)试卷】已知双曲线12222=-b y a x (0>a ,0>b )满足021=b a ,且双曲线的右焦点与抛物线x y 342=的焦点重合,则该双曲线的方程为______________.7. 【上海市杨浦区2013—2014学年度第一学期高三年级学业质量调研数学试卷(文科)】双曲线2221(0)y x b b -=>的一条渐近线方程为3y x =,则b =________.二.拔高题组1. 【上海市普陀区2014届高三上学期12月质量调研数学(文)试题】已知点)0,2(P ,点Q 在曲线C :x y 22=上.(1)若点Q 在第一象限内,且2||=PQ ,求点Q 的坐标;(2)求||PQ 的最小值.2. 【2013学年第一学期徐汇区学习能力诊断卷高三年级数学学科(文科)】给定椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,称圆心在坐标原点O ,22a b +的圆是椭圆C 的“伴随圆”,已知椭圆C 的两个焦点分别是())122,0,2,0F F -. (1)若椭圆C 上一动点1M 满足11124M F M F +=u u u u u r u u u u u r ,求椭圆C 及其“伴随圆”的方程;(2)在(1)的条件下,过点()()0,0P t t <作直线l 与椭圆C 只有一个交点,且截椭圆C 的“伴随圆”所得弦长为23P 点的坐标;(3)已知()()cos 3,,0,sin sin m n mn m n θθπθθ+=-=-≠∈,是否存在a ,b ,使椭圆C 的“伴随圆”上的点到过两点()()22,,,m m n n 的直线的最短距离22min d a b b =+-.若存在,求出a ,b 的值;若不存在,请说明理由.其“伴随圆”的方程为.-----------------------4分3. 【虹口区2013学年度第一学期高三年级数学学科期终教学质量监控测试题】已知圆C 过定点)1,0(A ,圆心C 在抛物线y x 22=上,M 、N 为圆C 与x 轴的交点.(1)当圆心C 是抛物线的顶点时,求抛物线准线被该圆截得的弦长.(2)当圆心C 在抛物线上运动时,MN 是否为一定值?请证明你的结论. (3)当圆心C 在抛物线上运动时,记m AM =,n AN =,求mn n m +的最大值,并求出此时圆C 的方程.4. 【上海市嘉定区2014届高三上学期期末质量调研(一模)数学(文)试卷】已知椭圆C的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为4,且点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 长轴上的一个动点,过P 作方向向量)1,2(=d ρ的直线l 交椭圆C于A 、B 两点,求证:22||||PB PA 为定值.5. 【上海市杨浦区2013—2014学年度第一学期高三年级学业质量调研数学试卷(文科)】某校同学设计一个如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”,其中AC 、BD 是过抛物线Γ焦点F 的两条弦,且其焦点)1,0(F ,0=⋅,点E 为y 轴上一点,记α=∠EFA ,其中α为锐角.(1)求抛物线Γ方程;(2)求证:αα2sin )1(cos 2+=AF .解得 αα2sin )1(cos 2+=AF ……8分6. 【上海市杨浦区2013—2014学年度第一学期高三年级学业质量调研数学试卷(文科)】已知椭圆Γ:2214x y +=. (1) 椭圆Γ的短轴端点分别为B A ,(如图),直线BM AM ,分别与椭圆Γ交于F E ,两点,其中点⎪⎭⎫ ⎝⎛21,m M 满足0m ≠,且3m ≠①证明直线F E 与y 轴交点的位置与m 无关;②若∆BME 面积是∆AMF 面积的5倍,求m 的值;(2)若圆ψ:422=+y x .21,l l 是过点)1,0(-P 的两条互相垂直的直线,其中1l 交圆ψ于T 、 R 两点,2l 交椭圆Γ于另一点Q .求TRQ ∆面积取最大值时直线1l 的方程.。
某某版(第03期)-2014届高三名校数学(理)试题分省分项汇编 专题09 圆锥曲线一.基础题组1.【某某市、某某市2014届高三第一次模拟考试】在平面直角坐标系xOy 中,若中心在坐标原点上的双曲线的一条准线方程为12x =,且它的一个顶点与抛物线24y x =-的焦点重合,则该双曲线的渐进线方程为.2. 【某某省通州高级中学2013-2014学年度秋学期期中考试】 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线的斜率为2,且右焦点与抛物线243y x =的焦点重合,则该双曲线的方程为▲_ .3. 【苏北四市2014届高三第一次质量检测】 已知双曲线22221x y a b -=的一条渐近线方程为20x y -=,则该双曲线的离心率为. 5【解析】4.【某某市、某某市2014届高三第一次模拟考试】在平面直角坐标系xOy 中,已知过点3(1,)2的椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为(1,0)F ,过焦点F 且与x 轴不重合的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,点B 关于坐标原点的对称点为P ,直线PA ,PB 分别交椭圆C 的右准线l 于M ,N 两点. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点B 的坐标为833(,)55,试求直线PA 的方程;(3)记M ,N 两点的纵坐标分别为M y ,N y ,试问M N y y ⋅是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.试题解析:(1)由题意,得2222332(11)(0)(11)(0)422a =-+-++-=,即2a =, …2分又1c =,∴23b =,∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=. ………5分5. 【某某省通州高级中学2013-2014学年度秋学期期中考试】 如图,已知椭圆)0(1:22221>>=+b a by a x C 过点(1,22),离心率为22,左、右焦点分别为12F F 、 .点P 为直线2l x y :+= 上且不在x 轴上的任意一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为A B 、 和C D O 、, 为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程.(2)设直线12PF PF 、 的斜率分别为12k k 、 .(ⅰ)证明:2131k k -=2. (ⅱ)问直线l 上是否存在点P ,使得直线OA OB OC OD 、、、的斜率OA OB OC OD k k k k 、、、 满足0OA OB OC OD k k k k +++= ?若存在,求出所有满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由.试题解析:(1)解:因为椭圆过点221()e ,,=所以211a b c =,=,= .故所求椭圆方程为2212x y +=. (2)(ⅰ)证明:由于()12121,01(0),F F PF PF -、,、 的斜率分别为12k k 、 ,且点P 不在x 轴上, 所以121200k k k k ≠≠≠,, .①当120k k += 时,结合(ⅰ)的结论,可得22k =- ,所以解得点P 的坐标为()0,2 ;②当121k k = 时,结合(ⅰ)的结论,解得23k = 或21k =- (此时,不满足12k k ≠ ,舍去),此时直线CD的方程为)31(y x =-,联立方程2x y += 得54x =, 34y =.考点:1.椭圆方程;2.直线与椭圆的位置关系;3.一元二次方程韦达定理 6. 【某某省某某中学2013—2014学年第一学期月考】 如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 是线段AM 的垂直平分线与直线CM 的交点.(1)求点P 的轨迹曲线E 的方程;(2)设点00(,)P x y 是曲线E 上任意一点,写出曲线E 在点00(,)P x y 处的切线l 的方程;(不要求证明) (3)直线m 过切点00(,)P x y 与直线l 垂直,点C 关于直线m 的对称点为D ,证明:直线PD 恒过一定点,并求定点的坐标.学们的计算能力,现圆锥曲线切线有关的问题,由(2)我们知道切线斜率为002x y -,则直线l 的斜率为002yx ,又过点00(,)x y ,可以写出直线l 方程,然后求出点C 关于直线l 的对称点D 的坐标,从而求出直线PD 的方程,接着可从PD 的方程观察出是不是过定点,过哪个定点?这里一定要小心计算.7. 【某某市2014届高三调研测试】 如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A (2,0),点P (2e ,12)在椭圆上(e 为椭圆的离心率). (1)求椭圆的方程;(2)若点B ,C (C 在第一象限)都在椭圆上,满足OC BA λ=,且0OC OB ⋅=,某某数λ的值.8.【某某省通州高级中学2013-2014学年度秋学期期中考试】设点(,)P m n 在圆222x y +=上,l 是过点P 的圆的切线,切线l 与函数2()y x x k k R =++∈的图象交于,A B 两点,点O 是坐标原点,且OAB ∆是以AB 为底的等腰三角形.(1)试求出P 点纵坐标n 满足的等量关系;(2)若将(1)中的等量关系右边化为零,左边关于n 的代数式可表为22(1)()n ax bx c +++的形式,且满足条件的等腰三角形有3个,求k 的取值X 围.(2)由已知,4322222341(1)()n n n n n an bn c +---=+++22(21)()n n an bn c =++++432222(2)(2)(2)23241a b a an b a n c a b n c b n c c a b b c c =⎧⎪+=⎪⎪=++++++++⇒++=-⎨⎪+=-⎪=-⎪⎩,即221a b c =⎧⎪∴=-⎨⎪=-⎩由4322222341(1)(221)0n n n n n n n +---=+--=,等腰三角形恰有3个等价于以上三个解都满足0∆>,故33(,1).k ∈-∞- 考点:1.圆的切线;2.代数式恒成立;3.一元二次方程的解二.能力题组1.【某某省某某中学2013—2014学年第一学期月考】 已知椭圆与x 轴相切,左、右两个焦点分别为12(1,1(5)F F ),,2,则原点O 到其左准线的距离为 .2.【某某市、某某市2014届高三第一次模拟考试】已知点(1,2)A 在抛物线Γ:22y px =上.(1)若ABC ∆的三个顶点都在抛物线Γ上,记三边AB ,BC ,CA 所在直线的斜率分别为1k ,2k ,3k ,求123111k k k -+的值; (2)若四边形ABCD 的四个顶点都在抛物线Γ上,记四边AB ,BC ,CD ,DA 所在直线的斜率分别为1k ,2k ,3k ,4k ,求12341111k k k k -+-的值. 【答案】(1)1,(2)0.【解析】试题分析:(1)利用抛物线方程将横坐标用纵坐标表示,结合两点斜率公式进行化简求值,(2)类似(1)的解法.试题解析:(1)由点(1,2)A 在抛物线F ,得2p =,∴抛物线F :24y x =, …3分 设211(,)4y B y ,222(,)4y C y ,∴222212121212123121211221114444122444y y y y y y y y k k k y y y y ---+++-+=-+=-+=---. ……7分 (2)另设233(,)4y D y ,则323121123422111104444y y y y y y k k k k ++++-+-=-+-=.…10分 考点:两点斜率公式,抛物线上点的设法.3. 【苏北四市2014届高三第一次质量检测】理已知点(1,0)A -,(1,0)F ,动点P 满足2||AP AF FP ⋅=.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)在直线l :22y x =+上取一点Q ,过点Q 作轨迹C 的两条切线,切点分别为,M N .问:是否存在点Q ,使得直线MN //l ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.。
第3讲圆锥曲线中的热点问题【高考考情解读】纵观近几年高考,解析几何是重要内容之一,所占分值在30分以上,大题小题同时有,除了本身知识的综合,还会与其它知识如向量、函数、不等式等知识构成综合题,多年高考压轴题是解析几何题.1.填空题主要考查圆锥曲线的几何性质,三种圆锥曲线都有可能涉及.2.在解答题中主要考查圆、直线、椭圆的综合问题,难度较高,还有可能涉及简单的轨迹方程和解析几何中的开放题、探索题、证明题,重点关注定点、定值及最值、X 围问题.1.直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线与椭圆的位置关系的判定方法:将直线方程与椭圆方程联立,消去一个未知数,得到一个一元二次方程.若Δ>0,则直线与椭圆相交;若Δ=0,则直线与椭圆相切;若Δ<0,则直线与椭圆相离.(2)直线与双曲线的位置关系的判定方法:将直线方程与双曲线方程联立,消去y(或x),得到一个一元方程ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0).①若a≠0,当Δ>0时,直线与双曲线相交;当Δ=0时,直线与双曲线相切;当Δ<0时,直线与双曲线相离.②若a=0时,直线与渐近线平行,与双曲线有一个交点.(3)直线与抛物线的位置关系的判定方法:将直线方程与抛物线方程联立,消去y(或x),得到一个一元方程ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0).①当a≠0时,用Δ判定,方法同上.②当a=0时,直线与抛物线的对称轴平行,只有一个交点.2.有关弦长问题有关弦长问题,应注意运用弦长公式及根与系数的关系,“设而不求”;有关焦点弦长问题,要重视圆锥曲线定义的运用,以简化运算.(1)斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则所得弦长P1P2=1+k2|x2-x1|或P1P2=1+1k2|y2-y1|,其中求|x2-x1|与|y2-y1|时通常使用根与系数的关系,即作如下变形:|x 2-x 1|=x 1+x 22-4x 1x 2, |y 2-y 1|=y 1+y 22-4y 1y 2.(2)当斜率k 不存在时,可求出交点坐标,直接运算(利用两点间距离公式). 3.弦的中点问题有关弦的中点问题,应灵活运用“点差法”,“设而不求法”来简化运算.考点一 圆锥曲线的弦长及中点问题例1 已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点(22,0),斜率为1的直线l与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2). (1)求椭圆G 的方程; (2)求△PAB 的面积. 解 (1)由已知得c =22,ca =63. 解得a =23,又b 2=a 2-c 2=4. 所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1.(2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 212+y24=1.得4x 2+6mx +3m 2-12=0.①设A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)(x 1<x 2),AB 中点为E (x 0,y 0), 则x 0=x 1+x 22=-3m 4,y 0=x 0+m =m4;因为AB 是等腰△PAB 的底边,所以PE ⊥AB . 所以PE 的斜率k =2-m4-3+3m 4=-1.解得m =2.此时方程①为4x 2+12x =0. 解得x 1=-3,x 2=0. 所以y 1=-1,y 2=2. 所以AB =3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-3-2+2|2=322,所以△PAB 的面积S =12AB ·d =92.解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.椭圆x 22+y 2=1的弦被点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12平分,则这条弦所在的直线方程是________.答案 2x +4y -3=0解析 设弦的两个端点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=1,y 1+y 2=1.∵A ,B 在椭圆上,∴x 212+y 21=1,x 222+y 22=1.x 1+x 2x 1-x 22+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 22y 1+y 2=-12, 即直线AB 的斜率为-12.∴直线AB 的方程为y -12=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即2x +4y -3=0.考点二 圆锥曲线中的定值、定点问题例2 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1经过点(0,3),离心率为12,直线l 经过椭圆C 的右焦点F交椭圆于A 、B 两点,点A 、F 、B 在直线x =4上的射影依次为D 、K 、E . (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 交y 轴于点M ,且MA →=λAF →,MB →=μBF →,当直线l 的倾斜角变化时,探求λ+μ的值是否为定值?若是,求出λ+μ的值;否则,说明理由;(3)连结AE 、BD ,试探索当直线l 的倾斜角变化时,直线AE 与BD 是否相交于定点?若是,请求出定点的坐标,并给予证明;否则,说明理由.(1)待定系数法;(2)用直线的斜率为参数建立直线方程,代入椭圆方程消y 后可得点A ,B 的横坐标的关系式,然后根据向量关系式MA →=λAF →,MB →=μBF →把λ,μ用点A ,B 的横坐标表示出来,只要证明λ+μ的值与直线的斜率k 无关即证明了其为定值,否则就不是定值;(3)先根据直线l 的斜率不存在时的特殊情况,看两条直线AE ,BD 的交点坐标,如果直线AE ,BD 相交于定点的话,这个特殊位置时的交点就是这个定点,这样只要证明直线AE ,BD 都经过这个定点即证明了两直线相交于定点,否则两直线就不相交于定点.解 (1)依题意得b =3,e =c a =12,a 2=b 2+c 2,∴a =2,c =1,∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)因直线l 与y 轴相交,故斜率存在,设直线l 方程为y =k (x -1),求得l 与y 轴交于M (0,-k ),又F 坐标为(1,0),设l 交椭圆于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,x 24+y23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0, ∴x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k2,又由MA →=λAF →,∴(x 1,y 1+k )=λ(1-x 1,-y 1), ∴λ=x 11-x 1,同理μ=x 21-x 2, ∴λ+μ=x 11-x 1+x 21-x 2=x 1+x 2-2x 1x 21-x 1+x 2+x 1x 2=8k 23+4k 2-24k 2-123+4k 21-8k 23+4k 2+4k 2-123+4k2=-83. 所以当直线l 的倾斜角变化时,直线λ+μ的值为定值-83.(3)当直线l 斜率不存在时,直线l ⊥x 轴,则ABED 为矩形,由对称性知,AE 与BD 相交于FK 的中点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0, 猜想,当直线l 的倾斜角变化时,AE 与BD 相交于定点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,证明:由(2)知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴D (4,y 1),E (4,y 2),当直线l 的倾斜角变化时,首先证直线AE 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,∵l AE :y -y 2=y 2-y 14-x 1(x -4), 当x =52时,y =y 2+y 2-y 14-x 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=24-x 1·y 2-3y 2-y 124-x 1=24-x 1·k x 2-1-3k x 2-x 124-x 1=-8k -2kx 1x 2+5kx 1+x 224-x 1=-8k 3+4k 2-2k 4k 2-12+5k ·8k 224-x 1·3+4k 2=0. ∴点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0在直线l AE 上. 同理可证,点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0也在直线l BD 上. ∴当直线l 的倾斜角变化时,直线AE 与BD 相交于定点⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0. (1)定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题,基本思想是使用参数表示要解决的问题,证明要解决的问题与参数无关.在这类试题中选择消元的方向是非常关键的.(2)由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式:y -y 0=k (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0);若得到了直线方程的斜截式:y =kx +m ,则直线必过定点(0,m ).(2013·某某)已知动圆过定点A (4,0),且在y 轴上截得弦MN 的长为8.(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)已知点B (-1,0),设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P ,Q ,若x 轴是∠PBQ 的角平分线,证明:直线l 过定点.(1)解 如图,设动圆圆心为O 1(x ,y ),由题意,得O 1A =O 1M , 当O 1不在y 轴上时,过O 1作O 1H ⊥MN 交MN 于H ,则H 是MN 的中 点,∴O 1M =x 2+42, 又O 1A =x -42+y 2,∴x -42+y 2=x 2+42,化简得y 2=8x (x ≠0).又当O 1在y 轴上时,O 1与O 重合,点O 1的坐标为(0,0)也满足方程y 2=8x , ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为y 2=8x .(2)证明 由题意,设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将y =kx +b 代入y 2=8x 中, 得k 2x 2+(2bk -8)x +b 2=0. 其中Δ=-32kb +64>0.由根与系数的关系得,x 1+x 2=8-2bkk2,① x 1x 2=b 2k2,②因为x 轴是∠PBQ 的角平分线,所以y 1x 1+1=-y 2x 2+1, 即y 1(x 2+1)+y 2(x 1+1)=0,(kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)=0, 2kx 1x 2+(b +k )(x 1+x 2)+2b =0③将①,②代入③得2kb 2+(k +b )(8-2bk )+2k 2b =0, ∴k =-b ,此时Δ>0,∴直线l 的方程为y =k (x -1),即直线l 过定点(1,0). 考点三 圆锥曲线中的最值X 围问题例3 (2013·某某)如图,点P (0,-1)是椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个顶点,C 1的长轴是圆C 2:x 2+y 2=4的直径.l 1,l 2是过点P 且互相垂直的两条直线,其中l 1交圆C 2于A ,B 两点,l 2交椭圆C 1于另一点D . (1)求椭圆C 1的方程;(2)求△ABD 面积取最大值时直线l 1的方程.解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,a =2.所以椭圆C 1的方程为x 24+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 0,y 0). 由题意知直线l 1的斜率存在,不妨设其为k , 则直线l 1的方程为y =kx -1. 又圆C 2:x 2+y 2=4, 故点O 到直线l 1的距离d =1k 2+1,所以AB =24-d 2=24k 2+3k 2+1. 又l 2⊥l 1,故直线l 2的方程为x +ky +k =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x +ky +k =0,x 2+4y 2=4.消去y ,整理得(4+k 2)x 2+8kx =0, 故x 0=-8k 4+k 2.所以PD =8k 2+14+k2.设△ABD 的面积为S ,则S =12·AB ·PD=84k 2+34+k 2, 所以S =324k 2+3+134k 2+3≤3224k 2+3·134k 2+3=161313, 当且仅当k =±102时取等号. 所以所求直线l 1的方程为y =±102x -1. 求最值及参数X 围的方法有两种:①根据题目给出的已知条件列出一个关于参数的函数关系式,将其代入由题目列出的不等式(即为消元),然后求解不等式;②由题目条件和结论建立目标函数,进而转化为求函数的值域.已知椭圆C 1与抛物线C 2的焦点均在x 轴上且C 1的中心和C 2的顶点均为坐标原点O ,从每条曲线上的各取两个点,其坐标如下表所示:x 1 -6 4 3 y-3-61(1)求C 1,C 2(2)过点A (m,0)作倾斜角为π6的直线l 交椭圆C 1于C ,D 两点,且椭圆C 1的左焦点F 在以线段CD 为直径的圆的外部,求m 的取值X 围.解 (1)先判断出(-6,0)在椭圆上,进而断定点(1,-3)和(4,-6)在抛物线上,故(3,1)在椭圆上,所以椭圆C 1的方程为x 26+y 22=1,抛物线C 2的方程为y 2=9x .(2)设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),直线l 的方程为y =33(x -m ), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =33x -m x 26+y 22=1,消去y 整理得2x 2-2mx +m 2-6=0, 由Δ>0得Δ=4m 2-8(m 2-6)>0, 即-23<m <23,① 而x 1x 2=m 2-62,x 1+x 2=m ,故y 1y 2=33(x 1-m )·33(x 2-m ) =13[x 1x 2-m (x 1+x 2)+m 2] =m 2-66.欲使左焦点F 在以线段CD 为直径的圆的外部, 则FC →·FD →>0,又F (-2,0),即FC →·FD →=(x 1+2,y 1)·(x 2+2,y 2) =x 1x 2+2(x 1+x 2)+y 1y 2+4>0. 整理得m (m +3)>0, 即m <-3或m >0.②由①②可得m 的取值X 围是(-23,-3)∪(0,23).1.求轨迹与轨迹方程的注意事项(1)求轨迹方程的关键是在纷繁复杂的运动变化中,发现动点P 的运动规律,即P 点满足的等量关系,因此要学会动中求静,变中求不变.(2)求出轨迹方程后,应注意检验其是否符合题意,既要检验是否增解(即以该方程的某些解为坐标的点不在轨迹上),又要检验是否丢解(即轨迹上的某些点未能用所求的方程表示).检验方法:研究运动中的特殊情形或极端情形. 2.定点、定值问题的处理方法定值包括几何量的定值或曲线过定点等问题,处理时可以直接推理求出定值,也可以先通过特定位置猜测结论后进行一般性证明.对于客观题,通过特殊值法探求定点、定值能达到事半功倍的效果.3.圆锥曲线的最值与X 围问题的常见求法(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立起目标函数,再求这个函数的最值,在利用代数法解决最值与X 围问题时常从以下五个方面考虑: ①利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值X 围;②利用已知参数的X 围,求新参数的X 围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;③利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值X 围; ④利用基本不等式求出参数的取值X 围; ⑤利用函数的值域的求法,确定参数的取值X 围.设直线l :y =k (x +1)与椭圆x 2+3y 2=a 2(a >0)相交于A 、B 两个不同的点,与x 轴相交于点C ,记O 为坐标原点. (1)证明:a 2>3k 21+3k2;(2)若AC →=2CB →,求△OAB 的面积取得最大值时的椭圆方程.(1)证明 依题意,直线l 显然不平行于坐标轴,故y =k (x +1)可化为x =1ky -1.将x =1ky -1代入x 2+3y 2=a 2,消去x ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫3+1k 2y 2-2y k+1-a 2=0,①由直线l 与椭圆相交于两个不同的点,得Δ=4k 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+3(1-a 2)>0,整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+3a 2>3,即a 2>3k 21+3k2.(2)解 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由①,得y 1+y 2=2k1+3k 2,因为AC →=2CB →,得y 1=-2y 2,代入上式,得y 2=-2k 1+3k2.于是,△OAB 的面积S =12OC ·|y 1-y 2|=32|y 2|=3|k |1+3k 2<3|k |23|k |=32. 其中,上式取等号的条件是3k 2=1,即k =±33. 由y 2=-2k 1+3k 2,可得y 2=±33. 将k =33,y 2=-33及k =-33, y 2=33这两组值分别代入①, 均可解出a 2=5.所以,△OAB 的面积取得最大值时的椭圆方程是x 2+3y 2=5.(推荐时间:70分钟)一、填空题 1.已知方程x 2k +1+y 23-k=1(k ∈R )表示焦点在x 轴上的椭圆,则k 的取值X 围是________.答案 1<k <3解析 若椭圆焦点在x 轴上,则⎩⎪⎨⎪⎧k +1>03-k >0k +1>3-k,解得1<k <3.2.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的准线相交,则y 0的取值X 围是________. 答案 (2,+∞)解析 依题意得:F (0,2),准线方程为y =-2,又∵以F 为圆心,FM 为半径的圆和抛物线的准线相交,且FM =|y 0+2|, ∴FM >4,即|y 0+2|>4, 又y 0≥0,∴y 0>2.3.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最大值为________. 答案 6解析 设P (x 0,y 0),则x 204+y 203=1,即y 2=3-3x 24, 又因为F (-1,0),所以OP →·FP →=x 0·(x 0+1)+y 20=14x 20+x 0+3=14(x 0+2)2+2, 又x 0∈[-2,2],即OP →·FP →∈[2,6], 所以(OP →·FP →)max =6.4.直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m=1恒有公共点,则m 的取值X 围是________.答案 m ≥1且m ≠5解析 ∵方程x 25+y 2m=1表示椭圆,∴m >0且m ≠5.∵直线y =kx +1恒过(0,1)点, ∴要使直线与椭圆总有公共点,应有: 025+12m≤1,m ≥1, ∴m 的取值X 围是m ≥1且m ≠5.5.设F 1、F 2为椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,过椭圆中心任作一直线与椭圆交于P ,Q 两点,当四边形PF 1QF 2面积最大时,PF →1·PF →2的值等于________. 答案 -2解析 易知当P ,Q 分别在椭圆短轴端点时,四边形PF 1QF 2面积最大. 此时,F 1(-3,0),F 2(3,0),不妨设P (0,1), ∴PF →1=(-3,-1),PF →2=(3,-1), ∴PF →1·PF →2=-2.6.直线3x -4y +4=0与抛物线x 2=4y 和圆x 2+(y -1)2=1从左到右的交点依次为A ,B ,C ,D ,则ABCD的值为________.答案116解析 由⎩⎪⎨⎪⎧3x -4y +4=0,x 2=4y得x 2-3x -4=0,∴x A =-1,y A =14,x D =4,y D =4,直线3x -4y +4=0恰过抛物线的焦点F (0,1), 且该圆圆心为F (0,1),∴AF =y A +1=54,DF =y D +1=5,∴AB CD =AF -1DF -1=116.7.已知双曲线x 2-y 23=1上存在两点M ,N 关于直线y =x +m 对称,且MN 的中点在抛物线y2=18x 上,则实数m 的值为________. 答案 0或-8解析 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 的中点P (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧x 21-y 213=1, ①x 22-y223=1, ②x 1+x 2=2x 0, ③y 1+y 2=2y 0, ④由②-①得(x 2-x 1)(x 2+x 1)=13(y 2-y 1)(y 2+y 1),显然x 1≠x 2.∴y 2-y 1x 2-x 1·y 2+y 1x 2+x 1=3,即k MN ·y 0x 0=3, ∵M ,N 关于直线y =x +m 对称, ∴k MN =-1,∴y 0=-3x 0,又∵y 0=x 0+m ,∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 4,3m 4,代入抛物线方程得916m 2=18·⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 4, 解得m =0或-8,经检验都符合.8.已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,左、右焦点分别为F 1、F 2,且两条曲线在第一象限的交点为P ,△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形,若PF 1=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则e 1·e 2的取值X 围是________. 答案 (13,+∞)解析 设椭圆与双曲线的半焦距为c ,PF 1=r 1,PF 2=r 2.由题意知r 1=10,r 2=2c , 且r 1>r 2,2r 2>r 1, ∴2c <10,2c +2c >10, ∴52<c <5⇒1<25c 2<4, ∴e 2=2c 2a 双=2c r 1-r 2=2c 10-2c =c5-c; e 1=2c 2a 椭=2c r 1+r 2=2c 10+2c =c 5+c. ∴e 1·e 2=c 225-c 2=125c2-1>13. 9.已知抛物线方程为y 2=4x ,直线l 的方程为x -y +4=0,在抛物线上有一动点P 到y 轴的距离为d 1,P 到直线l 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值为________. 答案522-1 解析 过点P 作抛物线的准线的垂线,垂足为A ,交y 轴于B ,由抛物线方程为y 2=4x 得焦点F 的坐标为(1,0),准线为x =-1,则由抛物线的定义可得d 1+d 2=PA -AB +d 2=PF -1+d 2, PF +d 2大于或等于焦点F 点P 到直线l ,即PF +d 2的最小值为|1-0+4|2=522,所以d 1+d 2的最小值为522-1.二、解答题10.已知直线x -2y +2=0经过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点A 和上顶点D ,椭圆C的右顶点为B ,点S 是椭圆C 上位于x 轴上方的动点,直线AS ,BS 与直线l :x =103分别交于M ,N 两点. (1)求椭圆C 的方程;(2)求线段MN 的长度的最小值.解 (1)如图,由题意得椭圆C 的左顶点为A (-2,0),上顶点为D (0,1),即a =2,b =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)直线AS 的斜率显然存在且不为0,设直线AS 的方程为y =k (x +2)(k >0),解得M (103,16k3),且将直线方程代入椭圆C 的方程,得(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0.设S (x 1,y 1),由根与系数的关系得(-2)·x 1=16k 2-41+4k 2.由此得x 1=2-8k 21+4k 2,y 1=4k 1+4k 2,即S (2-8k 21+4k 2,4k1+4k 2).又B (2,0),则直线BS 的方程为y =-14k (x -2),联立直线BS 与l 的方程解得N (103,-13k ).∴MN =⎪⎪⎪⎪⎪⎪16k 3+13k =16k 3+13k≥216k 3·13k =83. 当且仅当16k 3=13k ,即k =14时等号成立,故当k =14时,线段MN 的长度的最小值为83.11.在平面直角坐标系中,点P (x ,y )为动点,已知点A (2,0),B (-2,0),直线PA 与PB 的斜率之积为-12.(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)过点F (1,0)的直线l 交曲线E 于M ,N 两点,设点N 关于x 轴的对称点为Q (M 、Q 不重合),求证:直线MQ 过x 轴上一定点. (1)解 由题意知:yx +2·yx -2=-12.化简得x 22+y 2=1(y ≠0).(2)证明 方法一 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),Q (x 2,-y 2),l :x =my +1,代入x 22+y 2=1(y ≠0)整理得(m 2+2)y 2+2my -1=0.y 1+y 2=-2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2,MQ 的方程为y -y 1=y 1+y 2x 1-x 2(x -x 1),令y =0, 得x =x 1+y 1x 2-x 1y 1+y 2=my 1+1+my 1y 2-y 1y 1+y 2=2my 1y 2y 1+y 2+1=2. ∴直线MQ 过定点(2,0).方法二 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),Q (x 2,-y 2),l :y =k (x -1),代入x 22+y 2=1(y ≠0)整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k2,MQ 的方程为y -y 1=y 1+y 2x 1-x 2(x -x 1),令y =0,得x =x 1+y 1x 2-x 1y 1+y 2=x 1+k x 1-1x 2-x 1k x 1+x 2-2=2x 1x 2-x 1+x 2x 1+x 2-2=2.∴直线MQ 过定点(2,0).12.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,左顶点M 到直线x a +y b =1的距离d =455,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆经过坐标原点,证明:点O 到直线AB 的距离为定值;(3)在(2)的条件下,试求△AOB 的面积S 的最小值. (1)解 由e =32,得c =32a ,又b 2=a 2-c 2, 所以b =12a ,即a =2b .由左顶点M (-a,0)到直线x a +y b=1, 即bx +ay -ab =0的距离d =455,得|b-a -ab |a 2+b 2=455,即2ab a 2+b 2=455,把a =2b 代入上式,得4b25b=455,解得b =1. 所以a =2b =2,c = 3. 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),①当直线AB 的斜率不存在时,则由椭圆的对称性,可知x 1=x 2,y 1=-y 2. 因为以AB 为直径的圆经过坐标原点,故OA →·OB →=0, 即x 1x 2+y 1y 2=0,也就是x 21-y 21=0, 又点A 在椭圆C 上,所以x 214-y 21=1,解得|x 1|=|y 1|=255.此时点O 到直线AB 的距离d 1=|x 1|=255.②当直线AB 的斜率存在时, 设直线AB 的方程为y =kx +m ,与椭圆方程联立有⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 2=1,消去y ,得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0, 所以x 1+x 2=-8km 1+4k 2,x 1x 2=4m 2-41+4k2.因为以AB 为直径的圆过坐标原点O ,所以OA ⊥OB . 所以OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=0. 所以(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=0. 所以(1+k 2)·4m 2-41+4k 2-8k 2m 21+4k2+m 2=0.整理得5m 2=4(k 2+1), 所以点O 到直线AB 的距离d 1=|m |k 2+1=255.综上所述,点O 到直线AB 的距离为定值255.(3)解 设直线OA 的斜率为k 0. 当k 0≠0时,则OA 的方程为y =k 0x ,OB 的方程为y =-1k 0x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k 0x ,x 24+y 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 21=41+4k 20,y 21=4k201+4k 20.同理可求得⎩⎪⎨⎪⎧x 22=4k 20k 20+4,y 22=4k 2+4.故△AOB 的面积为S =121+k 20·|x 1|·1+1k 20·|x 2|=21+k 2021+4k 2k 20+4.令1+k 20=t (t >1), 则S =2t 24t 2+9t -9=21-9t 2+9t+4, 令g (t )=-9t 2+9t +4=-9(1t -12)2+254(t >1),所以4<g (t )≤254.所以45≤S <1.当k 0=0时,可求得S =1, 故45≤S ≤1,故S 的最小值为45.。
江苏省12市2015届高三上学期期末考试数学试题分类汇编圆锥曲线一、填空题1、(常州市2015届高三)已知双曲线2241ax y -=a 的值为 ▲2、(连云港、徐州、淮安、宿迁四市2015届高三)已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,点A ,1B ,2B ,F 依次为其左顶点、下顶点、上顶点和右焦点.若直线2AB 与直线1B F 的交点恰在该椭圆的右准线上,则该椭圆的离心率为 ▲3、(南京市、盐城市2015届高三)若双曲线222(0)x y a a -=>的右焦点与抛物线24y x =的焦点重合,则a = ▲ .4、(南通市2015届高三)在平面直角坐标系xOy 中,以直线2y x =±为渐近线,且经过抛物5、(苏州市2015届高三上期末)以抛物线24y x =的焦点为顶点,顶点为中心,离心率为2的双曲线标准方程为6、(泰州市2015届高三上期末)双曲线12222=-by a x 的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则双曲线的离心率e = ▲7、(无锡市2015届高三上期末)已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程为13y x ,则该双曲线的离心率为8、(扬州市2015届高三上期末)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的一条渐近线与直线l :x +=0垂直,且C 的一个焦点到l 的距离为2,则C 的标准方程为____二、解答题1、(常州市2015届高三)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率12e =,直线:10()l x my m --=∈R 学科网过椭圆C 的右焦点F ,且交椭圆C 于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点5(,0)2D ,连结BD ,过点A 作垂直于y 轴的直线1l ,设直线1l 与直线BD 交于点P ,试探索当m 变化时,是否存有一条定直线2l ,使得点P 恒在直线2l 上?若存有,请求出直线2l 的方程;若不存有,请说明理由.2、(连云港、徐州、淮安、宿迁四市2015届高三)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22(0)y px p的准线方程为14x,过点(0,2)M 作抛物线的切线MA ,切点为A (异于点O ),直线l 过点M 与抛物线交于两点B ,C ,与直线OA 交于点N .(1)求抛物线的方程; (2)试问:MN MNMB MC+的值是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.3、(南京市、盐城市2015届高三)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右准线方程为4x =,右顶点为A ,上顶点为B ,右焦点为F ,斜率为2的直线l 经过点A ,且点F 到直线l 的距离为255.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)将直线l 绕点A 旋转,它与椭圆C 相交于另一点P ,当,,B F P 三点共线时,试确定直线l 的斜率.(第23题)xyO MBNClA4、(南通市2015届高三)如图,在平面直角坐标系xOy 中,12,F F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,顶点B 的坐标为()0,b ,且∆12BF F 是边长为2的等边三角形.()1求椭圆的方程;()2过右焦点2F 的直线l 与椭圆交于,A C 两点,记∆2ABF ,∆2BCF 的面积分别为12,S S .若122S S =,求直线l 的斜率.5、(苏州市2015届高三上期末)如图,已知椭圆22:1124x y C +=,点B 是其下顶点,过点B 的直线交椭圆C 于另一点A (A 点在x 轴下方),且线段AB 的中点E 在直线y x =上.(1)求直线AB 的方程;(2)若点P 为椭圆C 上异于A 、B 的动点,且直线AP,BP 分别交直线y x =于点M 、N ,证明:OM ON 为定值.P NMBOAxyE6、(泰州市2015届高三上期末)如图,在平面直角坐标系xOy 中,离心率为22的椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>的左顶点为A ,过原点O 的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C 交于,P Q 两点,直线,PA QA 分别与y 轴交于,M N 两点.若直线PQ 斜率为22时,23PQ =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)试问以MN 为直径的圆是否经过定点(与直线PQ 的斜率无关)?请证明你的结论.7、(无锡市2015届高三上期末)已知椭圆22:142x y C 的上顶点为A ,直线:l y kx m交椭圆于,P Q 两点,设直线,AP AQ 的斜率分别为12,k k . (1)若0m 时,求12k k 的值;(2)若121k k 时,证明直线:l ykx m 过定点.N MQAOPxy8、(扬州市2015届高三上期末)如图,A ,B ,C 是椭圆M :22221(0)x y a b a b+=>>上的三点,其中点A 是椭圆的右顶点,BC 过椭圆M 的中心,且满足AC ⊥BC ,BC =2AC 。
圆锥曲线部分高考试题汇编(椭圆部分)1、(2016全国Ⅰ卷)(20)(本小题满分12分)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E .(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.2、(2015全国Ⅰ卷)(14)一个圆经过椭圆221164x y +=的三个顶点,且圆心在x 轴上,则该圆的标准方程为 。
3、(2014全国Ⅰ卷)20.(本小题满分12分)已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>F 是椭圆的焦点,直线AF的斜率为3,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程. 4、(2016山东卷)(21)(本小题满分14分)平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率是2,抛物线E :22x y =的焦点F 是C 的一个顶点. (I )求椭圆C 的方程;(II )设P 是E 上的动点,且位于第一象限,E 在点P 处的切线l 与C 交与不同的两点A ,B ,线段AB 的中点为D ,直线OD 与过P 且垂直于x 轴的直线交于点M. (i )求证:点M 在定直线上;(ii )直线l 与y 轴交于点G ,记PFG 的面积为1S ,PDM 的面积为2S ,求12S S 的最大值及取得最大值时点P 的坐标.5、(2015山东卷)(20) (本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ,以1F 为圆心,以3为半径的圆与以2F 为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆2222:144x y E a b+=,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P 的直线y kx m =+交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q. (ⅰ)求||||OQ OP 的值;(ⅱ)求ABQ ∆面积最大值. 圆锥曲线部分高考试题汇编(双曲线部分)1、(2016全国Ⅰ卷)(5)已知方程x 2m 2+n –y 23m 2–n =1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )(A )(–1,3) (B )(–1,3) (C )(0,3) (D )(0,3)2、(2015全国Ⅰ卷)(5)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :2212x y -=上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若1MF ∙2MF <0,则y 0的取值范围是( )(A )(-3,3 (B )(-6,6)(C )(3-,3) (D )(3-3)3、(2014全国Ⅰ卷)4. 已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )A .B .3CD .3m4、(2016山东卷)(13)已知双曲线E 1:22221x y a b-=(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是_______ .5、(2015山东卷)(15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 .6、(2014山东卷)(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2,则2C 的渐近线方程为( ) (A)0x = (B0y ±= (C )20x y ±= (D )20x y ±=圆锥曲线部分高考试题汇编(抛物线部分)1、(2016全国Ⅰ卷)(10)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB|=|DE|=C 的焦点到准线的距离为( )(A )2 (B )4 (C )6 (D )8 2、(2015全国Ⅰ卷)(20)(本小题满分12分)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y =24x 与直线y kx a =+(a >0)交与M ,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由。
江苏省11市县2014届高三上学期期中试题分类汇编导数及其应用一、填空题1、(常州市武进区2014届高三上学期期中考)定义在R 上的函数()f x ,其导函数()'fx 满足()'1f x >,且()23f =,则关于x 的不等式()1f x x <+的解集为 ▲ .答案:(),2-∞2、(海安县2014届高三上学期期中)在平面直角坐标系xOy 中,若直线1y x b e=+(e 是自然对数的底数)是曲线y ln x 的一条切线,则实数b 的值为▲ . 答案:03、(海门市2014届高三11月诊断)已知函数()ln af x x x =-,(0,4]x ∈,若()y f x =图像上任意一点的切线的斜率12k ≥恒成立,则实数a 的取值范围是 ▲ . 答案:[4,)+∞4、(苏州市2014届高三上学期期中)设函数()32f x x ax bx c =+++的图象过点A(2,1),且在点A 处的切线方程为2x -y + a = 0,则a + b + c= ▲ . 答案:05、(苏州市2014届高三上学期期中)已知定义在R 上的可导函数()y f x =的导函数为/()f x ,满足/()()f x f x <,且(1)y f x =+为偶函数,(2)1f =,则不等式()x f x e <的解集为 ▲ 答案:(0,)+∞6、(无锡市2014届高三上学期期中)设实数,b c 满足221b c +=,且()sin cos f x ax b x c x =++的图像上存在两条切线垂直,则a b c ++的取值范围是 。
答案:[7、(兴化市2014届高三上学期期中)曲线xy 1=和2x y =在它们的交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形的面积是4. 答案:43 8、(徐州市2014届高三上学期期中)曲线x y e =(其中 2.71828e = )在1x =处的切线方程为 答案:ex y =9、(盐城市2014届高三上学期期中)已知函数()2(1)ln f x f x x '=-,则()f x 的极大值为 ▲ .答案:2ln2-210、(盐城市2014届高三上学期期中)设)(x f '和)(x g '分别是()f x 和()g x 的导函数,若()()0f x g x ''≤在区间I 上恒成立,则称)(x f 和)(x g 在区间I 上单调性相反.若函数31()23f x x ax =-与2()2g x x bx =+在开区间(,)a b 上单调性相反(0a >),则b a -的最大值为▲答案:12学科网二、解答题1、(常州市武进区2014届高三上学期期中考)已知函数32()4f x x ax =-+-(a ∈R ). ⑴ 若函数)(x f y =的图象在点()()1,1P f 处的切线的倾斜角为4π,求()f x 在[]1,1-上的最小值; ⑵ 若存在),0(0+∞∈x ,使0)(0>x f ,求a 的取值范围.解:(1).23)(2ax x x f +-=' …………………………. ……………1分根据题意,(1)tan1,321, 2.4f a a π'==∴-+==即 …………………3分 此时,32()24f x x x =-+-,则2()34f x x x '=-+. 令124'()00,.f x x x ===,得…………………………………………………………………………………………. 6分 ∴当[]1,1x ∈-时,()f x 最小值为()04f =-. ………………………7分 (2)).32(3)(a x x x f --=' ①若0,0,()0,()(0,)a x f x f x '><∴+∞≤当时在上单调递减.又(0)4,0,() 4.f x f x =-><-则当时000,0,()0.a x f x ∴>>当≤时不存在使…………………………………………..10分 ②若220,0,()0;,()0.33a aa x f x x f x ''><<>><则当时当时从而)(x f 在(0,23a)上单调递增,在(23a ,+)∞上单调递减..4274494278)32()(,),0(333m ax-=-+-==+∞∈∴a a a a f x f x 时当 根据题意,33440,27. 3.27a a a ->>∴>即 …………….............................. 13分综上,a 的取值范围是(3,)+∞.……………………………………14分2、(海安县2014届高三上学期期中)已知定义域为R 的函数f (x)有一个零点为1, f (x)的导函数()()1'12f x x =+.(1)求函数f (x)的解析式;(2)若数列{an}的各项均为正数,其前n 项的和()n n S f a =(n N *) ,求数列{an} 的通项公式.解:(1)因为f (x)的导函数()()1'12f x x =+, 所以,21()2f x x x c =++, 又函数f (x)有一个零点为1,所以,1102c ++=, 所以,213()22f x x x =+- (2)21322n n n S a a =+-,则可求得132a =211113(1)22n n n S a a n ---=+->两式相减,得22111122n n n n n a a a a a --=-+-,即221111022n n n n a a a a -----=所以,111()()2n n n n a a a a --+--=0因为,数列{an}的各项均为正数,所以,112n n a a --= 数列{an}是等差数列所以,311(1)1222n a n n =+-=+3、(海门市2014届高三11月诊断)已知函数()ln f x ax x =-,()e 3ax g x x =+,其中a ∈R . (1)求()f x 的极值;(2)若存在区间I ,使()f x 和()g x 在区间I 上具有相同的单调性,求a 的取值范围.解:(1)11()ax f x a x x-'=-=,0,x a R >∈ ① 当0a ≤时,()0f x '<,故()f x 在(0,)+∞上单调递减, 从而()f x 没有极大值,也没有极小值. ………2分 ② 当0a >时,令()0f x '=,得1x a =,()f x ∴的极小值为1()1ln f a a=+;没有极大值; ………4分(2)()e 3,(,),ax g x a x a R '=+∈-∞+∞∈0(1)当0a >时,显然 ()0g x '>,从而()g x 在(,)-∞+∞上单调递增, 由(1)得,此时()f x 在1(,)a+∞上单调递增,符合题意;………5分0(2)当0a =时,()g x 在(,)-∞+∞上单调递增,()ln f x x =-在(0,)+∞上单调递减,不合题意. ………6分0(3)当0a <时,令()0g x '=,则13ln()x a a=-,时,在上单调递减,∴由题设得:13ln()0a a->,3a ∴<- ………9分综上a 的取值范围是(,3)(0,)-∞-+∞ . ………10分4、(淮安、宿迁市2014届高三11月诊断)已知函数()ln 3()f x a x ax a =--∈R . (1)当0a >时,求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()y f x =的图象在点(2(2))f ,处的切线的倾斜角为45︒,且函数21()()()2g x x n x m f x m n '=++∈R ,当且仅当在1x =处取得极值,其中()f x '为()f x 的导函数,求m 的取值范围;(3)若函数()y f x =在区间1(3)3,内的图象上存在两点,使得在该两点处的切线相互 垂直,求a 的取值范围.解:(1)(1)()(0)a x f x x x-'=>, ……………………………………1分 当0a >时,令()0f x '>得01x <<,令()0f x '<得1x >,故函数()f x 的单调增区间为(01),,单调减区间为(1)+∞,;………………………4分 (2)函数()y f x =的图象在点(2(2))f ,处的切线的倾斜角为45︒, 则(2)1f '=,即2a =-; ………………………………………5分所以212()(2)2g x x nx m x =++-,所以322222()m x nx mg x x n x x++'=++=, 因为()g x 在1x =处有极值,故(1)0g '=,从而可得12n m =--,……………………6分 则322222(1)(22)()x nx m x x mx m g x x x++---'==,又因为()g x 仅在1x =处有极值, 所以2220x mx m --≥在(0)+∞,上恒成立, …………………………………8分 当0m >时,由20m -<,即0(0)x ∃∈+∞,,使得200220x mx m --<, 所以0m >不成立,故0m ≤,又0m ≤且(0)x ∈+∞,时,2220x mx m --≥恒成立, 所以0m ≤; ………………………………………10分(注:利用分离变量方法求出0m ≤同样给满分.)(3)由(1)()(0)a x f x x x-'=>得(01),与(1)+∞,分别为()f x 的两个不同的单调区间, 因为()f x 在两点处的切线相互垂直,所以这两个切点一定分别在两个不同单调区间内. …………………………………12分故可设存在的两点分别为1122(,())(,())x f x x f x ,,其中121133x x <<<<, 由该两点处的切线相互垂直,得1212(1)(1)1a x a x x x --⋅=-, ……………………13分 即12212111x x x a x -=-⋅-,而111(02)x x -∈,,故2221(02)1x a x -⋅∈-,, 可得222(21)2a x a ->,由20x >得2210a ->,则222221a x a ->,又213x <<,则222321a a -<,即234a >,所以a的取值范围为()-∞+∞ ,. ……………………………………16分5、(苏州市2014届高三上学期期中)已知函数()ln ,2af x x a x a R =--∈, (I)求函数()f x 的单调区间;(II)若函数()f x 有两个零点12,x x ,(12x x <),求证:2121x a x a <<<<.解:(I)依题意有,函数的定义域为(0,)+∞,当0a ≤时,()ln ln 22a af x x a x x a x =--=--()102a f x x'=->,函数()f x 的单调增区间为(0,)+∞,…………………………4 分当0a >时,ln ,2()ln 2ln ,02a x a x x a a f x x a x a a x x x a⎧--≥⎪=--=⎨--<<⎪⎩若x a ≥,2()1022a x a f x x x -'=-=>,此时函数单调递增, …………………6分若x a <,()102a f x x'=--<,此时函数单调递减, ……………………………8分综上所述,当0a ≤时,函数()f x 的单调增区间为(0,)+∞, 当0a >时,函数()f x 的单调减区间为(0,)a ,单调增区间为(,)a +∞(II)由(I)知,当0a ≤时,函数()f x 单调递增,至多只有一个零点,不合题意; 则必有0a >,………………………………………………………10分 此时函数()f x 的单调减区间为(0,)a ,单调增区间为(,)a +∞,由题意,必须()ln 02af a a =-<,解得1a >由(1)1ln1102af a a =--=->,()0f a <,得1(1,)x a ∈………………12分而22()ln (1ln )f a a a a a a a a =--=-- 下面证明:1a >时,1ln 0a a --> 设()1ln g x x x =--,(1x >),则11()10x g x x x-'=-=>所以()g x 在1x >时递增,则()(1)0g x g >=所以22()ln (1ln )0f a a a a a a a a =--=--> …………………………14分又因为()0f a <,所以22(,)x a a ∈综上所述,2121x a x a <<<< ………………………………16分6、(无锡市2014届高三上学期期中)已知实数0a ≠,函数21()(2)2ln ,()()44f x a x x g x f x a a=-+=-+。
江苏省11市县2014届高三上学期期中试题分类汇编圆锥曲线一、填空题1、(淮安、宿迁市2014届高三11月诊断)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 -+=2、(淮安、宿迁市2014届高三11月诊断)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:31+3、(无锡市2014届高三上学期期中)若中心在原点,以坐标轴为对称轴的圆锥曲线C ,离心率为2,且过点(2,3),则曲线C 的方程为 。
答案:225x y -=4、(无锡市2014届高三上学期期中)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)2-5、(扬州市2014届高三上学期期中)设圆22(1)1x y +-=的切线l 与x 轴正半轴,y 轴正半轴分别交于点,A B ,当AB 取最小值时,切线l 在y 轴上的截距为 ▲ .答案:352+ 6、(扬州市2014届高三上学期期中)椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一条准线与x 轴的交点为P ,点A 为其短轴的一个端点,若PA 的中点在椭圆C 上,则椭圆的离心率为 ▲ . 答案:337、(扬州市2014届高三上学期期中)若双曲线2212x y m m -=+的一个焦点与抛物线28y x =的焦点相同,则m = ▲ .答案:1二、解答题1、(淮安、宿迁市2014届高三11月诊断)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:与直线()l x m m =∈R :. 四点(31)(31)-,,,,(220)(33)-,,,中有三个点在椭圆C 上,剩余一个点在直线l 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)若动点P 在直线l 上,过P 作直线交椭圆C 于M N ,两点,使得PM PN =,再过P 作直线l MN '⊥.证明:直线l '恒过定点,并求出该定点的坐标.解:(1)由题意有3个点在椭圆C 上, 根据椭圆的对称性,则点(31)(31)-,,,一定在椭圆C 上, 即22911a b+= ①, ……………………………………2分 若点(220)-,在椭圆C 上,则点(220)-,必为C 的左顶点,而322>,则点(220)-,一定不在椭圆C 上,故点(33),在椭圆C 上,点(220)-,在直线l 上, …………………………4分所以22331a b += ②, 联立①②可解得212a =,24b =,所以椭圆C 的方程为221124x y +=; ……………………………………6分(2)由(1)可得直线l 的方程为22x =-,设002323(22)()33P y y -∈-,,,,当00y ≠时,设1122()()M x y N x y ,,,,显然12x x ≠, 联立2211222211241124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,,则222212120124x x y y --+=,即1212121213y y x x x x y y -+=-⋅-+, 又PM PN =,即P 为线段MN 的中点,故直线MN 的斜率为001222233y y --⋅=, ……………………………………10分又l MN '⊥,所以直线l '的方程为003(22)22yy y x -=-+, …………………13分即0342()322y y x =-+, 显然l '恒过定点42(0)3-,; ………………………………………15分 当00y =时,直线MN 即22x =-,此时l '为x 轴亦过点42(0)3-,;综上所述,l '恒过定点42(0)3-,. ……………………………………16分2、(扬州市2014届高三上学期期中)如图,椭圆1C :22221x y a b+=(0a b >>)和圆2C :222x y b +=,已知圆2C 将椭圆1C 的长轴三等分,椭圆1C 右焦点到右准线的距离为24,椭圆1C 的下顶点为E ,过坐标原点O 且与坐标轴不重合的任意直线l 与圆2C 相交于点A 、B .(1)求椭圆1C 的方程;(2)若直线EA 、EB 分别与椭圆1C 相交于另一个交点为点P 、M . ①求证:直线MP 经过一定点; ②试问:是否存在以(,0)m 为圆心,325为半径的圆G ,使得直线PM 和直线AB 都与圆G 相交?若存在,请求出所有m 的值;若不存在,请说明理由。
xO EBAMP(1)依题意,1223b a =⋅,则3a b =, ∴2222c a b b =-=,又2224a b c c c -==,∴1b =,则3a =, ∴椭圆方程为2219x y +=. ··············································································· 4分 (2)①由题意知直线,PE ME 的斜率存在且不为0,设直线PE 的斜率为k ,则PE :1y kx =-,由221,1,9y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得22218,9191,91k x k k y k ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩或0,1,x y =⎧⎨=-⎩ ∴2221891(,)9191k k P k k -++, ···················································································· 6分用1k -去代k ,得222189(,)99k k M k k --++, y方法1:22222229191919181810919PMk k k k k k k k k k k ----++==+++, ∴PM :22229118()9109k k k y x k k k ---=+++,即214105k y x k -=+,∴直线PM 经过定点4(0,)5T .方法2:作直线l 关于y 轴的对称直线'l ,此时得到的点'P 、'M 关于y 轴对称,则PM 与''P M 相交于y 轴,可知定点在y 轴上,当1k =时,94(,)55P ,94(,)55M -,此时直线PM 经过y 轴上的点4(0,)5T ,∵22229141591,181091PTk k k k k k k ---+==+222294159,18109MT k k k k k kk ---+==-+ ∴PT MT k k =,∴P 、M 、T 三点共线,即直线PM 经过点T ,综上所述,直线PM 经过定点4(0,)5T . ························································ 10分②由221,1,y kx x y =-⎧⎨+=⎩得2222,11,1k x kk y k ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩或0,1,x y =⎧⎨=-⎩∴22221(,)11k k A k k -++, 则直线AB :212k y x k-=,设2110k t k-=,则t R ∈,直线PM :45y tx =+,直线AB :5y tx =,···························································································································· 13分 假设存在圆心为(,0)m ,半径为325的圆G ,使得直线PM 和直线AB 都与圆G 相交, 则22|5|32,()51254||352,()51tm i t mt ii t ⎧<⎪+⎪⎪⎨+⎪<⎪⎪+⎩由(i )得22181825()2525t m -<对t R ∈恒成立,则21825m ≤,由(ii )得,221882()025525m t mt -+-<对t R ∈恒成立, 当21825m =时,不合题意;当21825m <时,228182()4()()052525m m ∆=---<,得2225m <,即2255m -<<, ∴存在圆心为(,0)m ,半径为325的圆G ,使得直线PM 和直线AB 都与圆G 相交,所有m 的取值集合为22(,)55-. ······················································································· 16分 解法二:圆2218:()25G x m y -+=,由上知PM 过定点4(0,)5,故22418()525m +<;又直线AB 过原点,故2218:025G m +<,从而得22(,)55m ∈-.3、(扬州市2014届高三上学期期中)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆M :22860x y x +-+=,过点(0,2)P 且斜率为k 的直线与圆M 相交于不同的两点,A B ,线段AB 的中点为N 。