高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面解析几何》知识点总复习有答案
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新数学《平面解析几何》期末复习知识要点一、选择题1.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP →→g 的最大值为( )A .4B .5C .6D .7 【答案】C【解析】【分析】 设(),P x y ,由数量积的运算及点P 在椭圆上,可把OP FP ⋅u u u r u u u r 表示成为x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值.【详解】设(),P x y ,()()1,0,0,0F O -,则()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r ,则22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r ,因为点P 为椭圆上,所以有:22143x y +=即22334y x =-, 所以()222223132244x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r 又因为22x -≤≤,所以当2x =时,OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为6故选:C【点睛】本题考查了数量积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题.2.已知双曲线22x a -22y b =1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】【详解】解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),即点(-2,-1)在抛物线的准线上,又由抛物线y 2=2px 的准线方程为2p x =-,则p=4,则抛物线的焦点为(2,0);则双曲线的左顶点为(-2,0),即a=2;点(-2,-1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12y x =±, 由双曲线的性质,可得b=1; 则5c =,则焦距为2c=25;故选A .3.如图,12,F F 是椭圆221:14x C y +=与双曲线2C 的公共焦点,,A B 分别是12,C C 在第二、四象限的公共点,若四边形12AF BF 为矩形,则2C 的离心率是( )A 2B 3C .32D .62【答案】D【解析】 【分析】【详解】 试题分析:由椭圆与双曲线的定义可知,|AF 2|+|AF 1|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a(其中2a 为双曲线的长轴长),∴|AF 2|=a +2,|AF 1|=2-a ,又四边形AF 1BF 2是矩形,∴|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=32,∴a 2,∴e 326 考点:椭圆的几何性质.4.若双曲线上存在四点,使得以这四点为顶点的四边形是菱形,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .2)B .3)C .(2,)+∞D .3,)+∞【答案】C【解析】【分析】根据题意,双曲线与直线y x =±相交且有四个交点,由此得1b a>.结合双曲线的基本量的平方关系和离心率的定义,化简整理即得该双曲线的离心率的取值范围.【详解】 解:不妨设该双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>, 由双曲线的对称性质可知,该四边形为正方形,所以直线y x =与双曲线有交点,所以其渐近线与x 轴的夹角大于45︒,即1b a>.离心率e =所以该双曲线的离心率的取值范围是)+∞.故选:C .【点睛】本题考查双曲线的离心率取值范围以及双曲线的标准方程和简单几何性质等知识,属于基础题.5.已知抛物线C :212y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的准线于B ,D 两点,且A ,F ,B 三点共线,则AF =( ) A .16B .10C .12D .8【答案】C【解析】【分析】根据题意可知AD BD ⊥,利用抛物线的定义,可得30ABD ∠=︒,所以||||2612AF BF ==⨯=.【详解】解:因为A ,F ,B 三点共线,所以AB 为圆F 的直径,AD BD ⊥. 由抛物线定义知1||||||2AD AF AB ==,所以30ABD ∠=︒.因为F 到准线的距离为6, 所以||||2612AF BF ==⨯=.故选:C .【点睛】本题考查抛物线的性质,抛物线的定义,考查转化思想,属于中档题.6.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( )A .①③B .②④C .①②③D .②③④ 【答案】B【解析】【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y x yx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭, 解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确;将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点,(,(,, 则①和③都错误;由0xy <,得④正确.故选:B.【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.7.已知双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线E 上的一点,且212||PF PF =.若直线2PF 与双曲线E 的渐近线交于点M ,且M 为2PF 的中点,则双曲线E 的渐近线方程为( )A .13y x =± B .12y x =± C .2y x =± D .3y x =±【答案】C【解析】【分析】 由双曲线定义得24PF a =,12PF a =,OM 是12PF F △的中位线,可得OM a =,在2OMF △中,利用余弦定理即可建立,a c 关系,从而得到渐近线的斜率.【详解】根据题意,点P 一定在左支上. 由212PF PF =及212PF PF a -=,得12PF a =,24PF a =,再结合M 为2PF 的中点,得122PF MF a ==,又因为OM 是12PF F △的中位线,又OM a =,且1//OM PF ,从而直线1PF 与双曲线的左支只有一个交点.在2OMF △中22224cos 2a c a MOF ac+-∠=.——① 由2tan b MOF a ∠=,得2cos a MOF c∠=. ——② 由①②,解得225c a=,即2b a =,则渐近线方程为2y x =±. 故选:C.【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,涉及到双曲线的定义、焦点三角形等知识,是一道中档题.8.已知1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,M 为双曲线右支上一点且满足120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v ,若直线2MF 与双曲线的另一个交点为N ,则1MF N ∆的面积为( )A .12B .C .24D .【答案】C【解析】【分析】 设1MF m =,2MF n =,根据双曲线的定义和12MFMF ⊥,可求出6m =,2n =,再设2NF t =,则14NF t =+根据勾股定理求出6t =即可求出三角形的面积.【详解】 解:设1MF m =,2MF n =, ∵1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,∴24m n a -==,122F F c ==∵120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v , ∴12MF MF ⊥,∴222440m n c +==,∴()2222m n m n mn -=+-,即2401624mn =-=,∴12mn =,解得6m =,2n =, 设2NF t =,则124NF a t t =+=+,在1Rt NMF ∆中可得()()222426t t +=++,解得6t =, ∴628MN =+=,∴1MF N ∆的面积111862422S MN MF =⋅=⨯⨯=. 故选C .【点睛】本题考查了双曲线的定义和向量的数量积和三角形的面积,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.9.已知点P 在抛物线24y x =上,那么点P 到点(2,1)Q 的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )A .(1,14)B .1(,1)4-C .(1,2)D .(1,2)-【答案】A【解析】 【分析】【详解】试题分析:抛物线24y x =焦点为F (1,0),准线为1x =-,作PQ 垂直于准线,垂足为M 根据抛物线定义: ,PQ PF PQ PM +=+,根据三角形两边距离之和大于第三边,直角三角形斜边大于直角边知:PQ PM +的最小值是点Q 到抛物线准线1x =-的距离;所以点P 纵坐标为1,则横坐标为14,即(1,14),故选A 考点:抛物线的定义及几何性质的运用.10.如图,12,F F 是双曲线221:13y C x -=与椭圆2C 的公共焦点,点A 是1C ,2C 在第一象限的公共点,若112F A F F =,则2C 的离心率是( )A .13B .15C .23D .25【答案】C由221:13y C x -=知2c =,1124F A F F == ∵122F A F A -= ∴22F A = ∵由椭圆得定义知1226a F A F A =+= ∴23,3c a e a === 故选C11.已知P 是双曲线2221(0)8x y a a -=>上一点,12,F F 为左、右焦点,且19PF =,则“4a =”是“217PF =”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】【分析】 化简得到229PF a =+或292PF a =-,故当4a =时,217PF =或21PF =;当217PF =时,4a =,得到答案.【详解】P 是双曲线2221(0)8x y a a -=>上一点,12,F F 为左、右焦点,且19PF =, 则229PF a =+或292PF a =-,当4a =时,217PF =或21PF =;当217PF =时,4a =.故“4a =”是“217PF =”的必要不充分条件.故选:B .【点睛】本题考查了必要不充分条件,意在考查学生的推断能力.12.当点P 在圆221x y +=上变动时,它与定点(3,0)Q 的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是( )A .22(3)4x y ++=B .22(23)41x y -+=C .22(3)1x y -+=D .22(23)41x y ++=【答案】B【分析】根据已知条件可设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,再利用中点坐标公式可得到0023,2x x y y =-=,再代入圆的方程221x y +=即可得到线段PQ 的中点的轨迹方程.【详解】设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,(如图)则00322x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即00232x x y y =-⎧⎨=⎩, Q 点()00,P x y 在圆221x y +=上变动,即22001x y +=()()222321x y ∴-+=即()222341x y -+=故选:B【点睛】本题考查了中点坐标公式,动点轨迹方程求法,属于一般题.13.已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B【解析】【分析】根据抛物线定义和三角形三边关系可知当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,根据圆的性质可知最小值为CP r -;根据抛物线方程和圆的方程可求得CP ,从而得到所求的最值.【详解】如图所示,利用抛物线的定义知:MP MF = 当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,且最小值为1CP r CP -=- Q 抛物线的准线方程:1y =-,()1,4C415CP ∴=+= ()min 514MA MF ∴+=-=本题正确选项:B 【点睛】本题考查线段距离之和的最值的求解,涉及到抛物线定义、圆的性质的应用,关键是能够找到取得最值时的点的位置,从而利用抛物线和圆的性质来进行求解.14.点为椭圆的一个焦点,若椭圆上存在点使(为坐标原点)为正三角形,则椭圆的离心率为( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】为正三角形,点在椭圆上,代入椭圆方程,计算得到.【详解】由题意,可设椭圆的焦点坐标为, 因为为正三角形,则点在椭圆上, 代入得,即, 得,解得, 故选B .【点睛】本题考查了椭圆离心率的计算,意在考查学生的计算能力.15.已知抛物线22(0)y px p =>交双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线于A ,B 两点(异于坐标原点OAOB ∆的面积为32,则抛物线的焦点为( ) A .(2,0) B .(4,0)C .(6,0)D .(8,0)【答案】B 【解析】 【分析】由题意可得2ba=,设点A 位于第一象限,且(),A m n ,结合图形的对称性列出方程组确定p 的值即可确定焦点坐标. 【详解】2222222215c a b b e a a a+===+=,∴2b a =, 设点A 位于第一象限,且(),A m n ,结合图形的对称性可得:22322nm mn n pm ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩,解得:8p =,∴抛物线的焦点为()4,0,故选B . 【点睛】本题主要考查圆锥曲线的对称性,双曲线的渐近线,抛物线焦点坐标的求解等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.16.若A ,B 分别是直线20x y --=与x 轴,y 轴的交点,圆C :()()22448x y -++=上有任意一点M ,则AMB ∆的面积的最大值是( )A .6B .8C .10D .12【答案】C 【解析】 【分析】先求出AB ,再求出M 到直线的最大距离为点M 到直线20x y --=加上半径,进而可得面积最大值. 【详解】由已知()2,0A ,()0,2B -则AB ==,又点M 到直线的最大距离为44285211+-+=+,所以最大面积为12252102⨯⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查圆上一点到直线的最大距离问题,是基础题.17.过双曲线22134x y -=的左焦点1F 引圆223x y +=的切线,切点为T ,延长1F T 交双曲线右支于P 点,M 为线段1F P 的中点,O 为坐标原点,则MO MT -=( ) A .1 B .23-C .13+D .2【答案】B 【解析】 【分析】根据三角形的中位线性质,双曲线的定义,及圆的切线性质,即可得到结论. 【详解】由图象可得()1111||MO MT MO MF TF MO MF TF -=--=-+=()(22211112322322PF PF OF OT -+-=⋅-+= 故选:B. 【点睛】本题考查圆与双曲线的综合,解题的关键是正确运用双曲线的定义,三角形的中位线性质.18.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,若船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs (已知电磁波在空气中的传播速度约为0.3km/μs ,1海里 1.852km =),则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭C .3217,3⎛⎫± ⎪⎝⎭D .(45,162±【答案】B 【解析】 【分析】根据双曲线的定义求出点P 所在的双曲线的标准方程()2211522564x y x -=>,将方程与()222713664x y --=联立,求解即可. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,因为船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs ,则船P 到B 台和到A 台的距离差为185.20.32301.852a PB PA ⨯===-海里,故15a =,又=17c ,故8b =,故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩, 解得135322,77P ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭, 故选:B .【点睛】本题考查了双曲线的定义、圆锥曲线在生活中的应用,考查了理解转化能力,属于中档题.19.已知F 是抛物线24x y =的焦点,P 为抛物线上的动点,且A 的坐标为()0,1-,则PF PA的最小值是( )A .14B .12C .2D 【答案】C 【解析】由题意可得,抛物线24x y =的焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-.过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PF PM =,则sin PF PM PAM PAPA==∠,PAM ∠为锐角.∴当PAM ∠最小时,PF PA 最小,则当PA 和抛物线相切时,PFPA最小.设切点)P a ,由214y x =的导数为12y x '=,则PA 的斜率为12⋅==. ∴1a =,则(2,1)P .∴2PM =,PA =∴sin PM PAM PA∠==故选C .点睛:本题主要考查抛物线的定义和几何性质,与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到焦点的距离与点到准线的距离的转化, 这样可利用三角形相似,直角三角形中的锐角三角函数或是平行线段比例关系可求得距离弦长以及相关的最值等问题.20.已知抛物线24y x =上有三点,,A B C ,,,AB BC CA 的斜率分别为3,6,2-,则ABC ∆的重心坐标为( )A .14,19⎛⎫⎪⎝⎭B .14,09⎛⎫⎪⎝⎭C .14,027⎛⎫⎪⎝⎭D .14,127⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标,进一步可求横坐标,利用重心坐标公式即可得解. 【详解】设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则1212221212124344AB y y y y k y y x x y y --====-+-,得1243y y +=, 同理234263y y +==,31422y y +==--,三式相加得1230y y y ++=, 故与前三式联立,得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==,22214y x ==,233449y x ==,则12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫⎪⎝⎭,故选C. 【点睛】本题主要考查了解析几何中常用的数学方法,集合问题坐标化,进而转化为代数运算,对学生的能力有一定的要求,属于中档题.。