(完整版)曲线与方程试题3
- 格式:pdf
- 大小:113.59 KB
- 文档页数:3


1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB的交点为Q 。
(1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112||||PC PD PQ +=.2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==⋅ (1)动点N 的轨迹方程;(2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=⋅AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围.3. 如图,椭圆134:221=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角.4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=.记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值.5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。
6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN +=(1)求点P 的轨迹方程; (2)若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线1222=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3MON π∠=,双曲线的焦距为4。
导数解公切线专题3 2151. (2009年江西文12)若存在过点(1,0)的直线与曲线y X和y ax x 9都相切,4则a等于25亠217亠257亠A. 1或B. 1或C. 或-D.—或764446442.(2016年全国II理16)若直线y kx b是曲线y ln x2的切线,也是曲线y In (x1)的切线,则b .3•求曲线y=x3+x2- 2X在点A(1,0)处的切线方程•变式:求曲线y=x3+x2—2x过点A(1,0)的切线方程【答案】1 In2【解析】试题分析;对因数y=lnx+2求导得y (=-f 对> =ln (x+l )求导得#=丄,设直线y =与圉数X x+1y=}nx+2相切于点号口小),与函埶y = ln (x +1)相切于点占(花jJ :则时=Ln 珂+ 2= In 任+1),则点的g'J 在切线上得$-(1口珂+2)=丄(工-珂),由Eg/J 在切线上得3•求曲线y=x 3+x 2— 2x 在点A(1,0)处的切线方程• 解:T y ' =x 2+2x — 2,•••切线斜率 k= y'x =1=3. •••切线方程为y=3(x — 1), 即 3x — y — 3=0.变式:求曲线y=x 3+x 2— 2x 过点A(1,0)的切线方程.y-ln (^ + 1) = —-—(x-x,),这两芳立绫表示同一牛世戈,所以“ ja + 1ln(x n +1) =1口叫’解之得X ; 叼+131. (2009年江西文12)若存在过点(1,0)的直线与曲线y x 和yax 215 x 49都相切,则a 等于A .1或-64B .1 或 214C .-或-244 641.设过(1,0)的直线与y33x 相切于点(x 0 , x 0 ),所以切线方程为x o3x o 2(x X o )23x 0 x 2x 0,又(1,0)在切线上,则X 。
0或X 。
21525当X 0时,由y0与y axx 9相切可得 a4643」丄27 27 一2 15当X )—时,由yx 与y ax X 9相切可得a24 442. ( 2016 年全国II理16) 若直线ykx b 是曲线 y In xy In (x 1)的切线,则b所以选A .考点:导数的几何意义•1,2的切线,也是曲线解设切点P (X。
一、选择题1.已知抛物线24x y =上的一点M 到此抛物线的焦点的距离为2,则点M 的纵坐标是( ) A .0B .12C .1D .22.若点)0到双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为( )A B C D 3.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆内,则双曲线离心率的取值范围是( )A .(B .(1,1C .)+∞D .()1++∞4.已知点F 是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一个焦点,点P 是椭圆C 上的任意一点且点P 不在x 轴上,点M 是线段PF 的中点,点O 为坐标原点.连接OM 并延长交圆222x y a +=于点N ,则PFN 的形状是 ( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由点P 位置决定5.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为E 上一点.若126MF F π∠=,21212F F F M F F +=,则E 的离心率为( )A .12 B .12C 1D 16.已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>和椭圆22174x y +=有相同的焦点,则11m n +的最小值为( )A .12B .32C .43D .97.已知抛物线22y px =(0p >)的焦点F 到准线的距离为2,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且3AF FB =,则点A 到y 轴的距离为( ) A .5B .4C .3D .28.若圆222210x y ax y +-++=与圆221x y +=关于直线1y x =-对称,过点()2,C a a -的圆P 与y 轴相切,则圆心P 的轨迹方程为( )A .24480y x y -++=B .22220y x y +-+=C .2210y x y ---=D .24250y x y +-+=9.已知椭圆22:12x C y +=,直线l 过椭圆C 的左焦点F 且交椭圆于A ,B 两点,AB 的中垂线交x 轴于M 点,则2||||FM AB 的取值范围为( ) A .11,164⎛⎫⎪⎝⎭B .11,84⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .11,162⎛⎫⎪⎝⎭D .11,82⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M 与两个定点A 、B 的距离之比为λ(0λ>,1λ≠),那么点M 的轨迹就是阿波罗尼斯圆.若已知圆O :221x y +=和点1,02A ⎛⎫-⎪⎝⎭,点()4,2B ,M 为圆O 上的动点,则2MA MB +的最小值为( )A .B .C D 11.在平面直角坐标系xOy 中,设12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线左支上一点,M 是1PF 的中点,且1OM PF ⊥,122PF PF =,则双曲线的离心率为A B .2C D 12.双曲线2214x y -=的离心率为( )A B C D .2二、填空题13.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别为直线1l ,2l ,经过右焦点F 且垂直于1l 的直线l 分别交1l ,2l 于A ,B 两点,且3FB AF =,则该双曲线的离心率为_______.14.如图,将桌面上装有液体的圆柱形杯子倾斜α角(母线与竖直方向所成角)后,液面呈椭圆形,当30α=︒时,该椭圆的离心率为____________.15.已知抛物线24x y =的焦点为F ,双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为1F ,过点F 和1F 的直线l 与抛物线在第一象限的交点为M ,且抛物线在点M 处的切线与直线3y x =-垂直,当3a b 取最大值时,双曲线C 的方程为________.16.动点P 在曲线221y x =+上运动,则点P 与定点(0,1)M -连线的中点N 的轨迹方程为_______.17.一个动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切,则这个动圆圆心的轨迹方程为:______.18.已知抛物线()220x py p =>的焦点为F ,其准线与双曲线2212x y -=相交于A ,B 两点.若ABF ∆为直角三角形,则抛物线的准线方程为________.19.已知1F 、2F 是椭圆22143x y +=的两个焦点,M 为椭圆上一点,若12MF F ∆为直角三角形,则12MF F S ∆=________.20.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,第一象限的点P 在渐近线上,满足12F PF 2π∠=,直线1PF 交双曲线左支于点Q ,若点Q 是线段1PF 的中点,则该双曲线的离心率为_____.三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点与椭圆:2212x y +=的右焦点重合. (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)记(4,0)P ,若抛物线C 上存在两点B ,D ,使PBD △为以P 为顶点的等腰三角形,求直线BD 的斜率的取值范围.22.椭圆2212x y +=的左、右焦点为1F 、2F ,经过1F 作倾斜角为60的直线l 与椭圆相交于A B ,两点. 求(1)线段AB 的长; (2)2ABF 的面积.23.如图所示,已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,222:O x y b +=,点A 是椭圆C的左顶点,直线AB 与O 相切于点()1,1B -.(1)求椭圆C 的方程;(2)若O 的切线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,求OMN 面积的取值范围.24.已知椭圆222:1(1)x C y m m+=>,点P 是C 上的动点,M 是右顶点,定点A 的坐标为(2,0).(1)若3m =,求PA 的最大值与最小值;(2)已知直线:5l y x =-,如果P 到直线l 的最小值为2,求m 的值. 25.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线方程为1x =-. (1)求抛物线C 的方程;(2)设点(1,2)P 关于原点O 的对称点为点Q ,过点Q 作不经过点O 的直线与C 交于两点A ,B ,直线PA ,PB 分别交x 轴于M ,N 两点,求MF NF ⋅的值.26.如图,在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 是椭圆22221(0)x ya b a b+=>>的左、右顶点,22AB =,离心率22e =.F 是右焦点,过F 点任作直线l 交椭圆于M ,N 两点.(1)求椭圆的方程;(2)试探究直线AM 与直线BN 的交点P 是否落在某条定直线上?若是,请求出该定直线的方程;若不是,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】试题分析:先根据抛物线方程求得焦点坐标及准线方程,进而根据抛物线的定义可知点p 到焦点的距离与到准线的距离相等,进而推断出y p +1=2,求得y p . 解:根据抛物线方程可求得焦点坐标为(0,1),准线方程为y=﹣1, 根据抛物线定义, ∴y p +1=2, 解得y p =1. 故选C .考点:抛物线的简单性质.2.A解析:A 【分析】先求得双曲线C 的其中一条渐近线方程0bx ay -=,根据点)0到双曲线C 的渐近线223c a =,即可求得双曲线的离心率. 【详解】由题意,双曲线C :22221x y a b-=的其中一条渐近线方程为b y x a =,即0bx ay -=,因为点)0到双曲线C==2232b c =,即222332c a c -=,即223c a =,所以==ce a故选:A. 【点睛】本题考查了双曲线的标准方程及几何性质,其中求双曲线的离心率(或范围),常见有两种方法:①求出,a c ,代入公式ce a=;②只需要根据一个条件得到关于,,a b c 的齐次式,转化为,a c 的齐次式,然后转化为关于e 的方程,即可得e 的值(范围).3.D解析:D 【分析】由题将x c =代入双曲线,可求出圆半径,再根据题意可得22bc a<,即可由此求出离心率.【详解】由题可得AB x ⊥轴,将x c =代入双曲线可得2by a=±,∴以AB 为直径的圆的半径为2b AF a=,双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆内,22b c a∴<,即22b ac >,即222c a ac ->,两边除以2a 可得2210e e -->,解得1e <1e >故双曲线离心率的取值范围是()1+∞. 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的取值范围的求解,解题的关键是求出圆半径,根据题意得出22b c a <.4.B解析:B 【分析】根据定义可得12PF PF a +=,进而得出OM PM a +=,根据MN ON OM =-求出MN PM MF ==,得出90PNF ∠=,即可判断. 【详解】设F 是右焦点,左焦点为1F ,12PF PF a ∴+=,在1PFF 中,,O M 分别是1,FF PF 中点,12,2PF OM PF PM ∴==,1222PF PF OM PM a ∴+=+=,即OM PM a +=,()MN ON OM a a PM PM ∴=-=--=,MN PM MF ∴==,∴N 在以线段PF 为直径的圆上,90PNF ∴∠=,故PFN 的形状是直角三角形. 故选:B.【点睛】本题考查椭圆定义的应用,解题的关键是应用椭圆的定义得出MN PM MF ==,从而判断90PNF ∠=.5.B解析:B 【分析】先取线段1F M 中点P ,连接2PF ,得到2c P F =,结合正弦定理证明12F PF ∠是直角,求出12,F M MF ,再根据定义122FM MF a +=得到,a c 之间关系,即求得离心率. 【详解】如图椭圆中,取线段1F M 中点P ,连接2PF ,则21222F F F M F P+=,因为21212F F F M F F +=,所以21222F F F P c ==,则2c P F =,12F F P 中,1212122sin sin F F M P F F F P F F =∠∠,即122sin sin6c P F F c π=∠,解得12in 1s P F F =∠,又()120,F PF π∠∈,12F PF ∠=2π,故13F P c =,2PF 是线段1F M 的中垂线,故121223,2FM c MF F F c ===,结合椭圆定义122FM MF a +=,故22c a +=,即)1c a =,故离心率12c e a ===. 故选:B. 【点睛】求椭圆离心率(或取值范围)的常见方法: (1)直接法:由a ,c 直接计算离心率ce a=; (2)构建齐次式:利用已知条件和椭圆的几何关系构建关于a ,b ,c 的方程和不等式,利用222b a c =-和ce a=转化成关于e 的方程和不等式,通过解方程和不等式即求得离心率的值或取值范围.6.C解析:C 【分析】本题首先可根据双曲线和椭圆有相同的焦点得出3m n +=,然后将11m n+转化为123m n n m ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,最后利用基本不等式即可求出最小值. 【详解】因为双曲线221x y m n-=和椭圆22174x y +=有相同的焦点,所以743m n ,则()111111233m n m n m n n m n m ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 142233m n n m,当且仅当m n =时取等号, 故11m n+的最小值为43,故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线与椭圆焦点的相关性质的应用,双曲线有222+=a b c ,椭圆有222a b c =+,考查利用基本不等式求最值,是中档题.7.C解析:C 【分析】可设出直线方程与抛物线方程联立,得出12x x ,再由焦半径公式表示出3AF FB =,得到1232x x =+,结合这两个关系式可求解13x =【详解】已知焦点F 到准线的距离为2,得2p =, 可得24y x =设()()1122,,,A x y B x y ,:1AB x my =+ 与抛物线方程24y x =联立可得:2440y my --=124y y ∴=-,()21212116y y x x ∴==①又3AF FB =,()12131x x ∴+=+,1232x x ∴=+② 根据①②解得13x = 点A 到y 轴的距离为3 故选:C 【点睛】抛物线中焦半径公式如下:抛物线()220y px p =>的焦点为F ,()11,A x y 为抛物线上的一点,则12pAF x =+,解题时可灵活运用,减少计算难度.8.D解析:D 【分析】首先根据两圆的对称性,列式求a ,再利用直接法求圆心P 的轨迹方程. 【详解】由条件可知222210x y ax y +-++=的半径为1,并且圆心连线所在直线的斜率是1-,()()2222222101x y ax y x a y a +-++=⇔-++=,,圆心(),1a -,22r a =,所以2111a a -⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得:1a =,即()2,1C -设(),P x y ,由条件可知PC x =x =,两边平方后,整理为24250y x y +-+=. 故选:D 【点睛】方法点睛:一般求曲线方程的方法包含以下几种:1.直接法:把题设条件直接“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程.2.定义法:运用解析几何中以下常用定义(如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发,直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.3.相关点法:首先要有主动点和从动点,主动点在已知曲线上运动,则可以采用此法.9.B解析:B 【分析】 当l :0y =时,2||1||8FM AB =,设():10l x my m =-≠与椭圆联立可得:()222210my my +--=, 然后求得AB 的中垂线方程,令0y = ,得21,02M m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得||MF ,2||AB ,建立2||||FM AB 求解. 【详解】椭圆22:12x C y +=的左焦点为()1,0F -,当l :0y =时,())(),,0,0A B M,1,FM AB ==所以2||1||8FM AB =, 设():10l x my m =-≠与椭圆联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得: ()222210my my +--=,由韦达定理得:1221222212m y y m y y m ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,取AB 中点为222,22m D m m -⎛⎫⎪++⎝⎭, 所以AB 的中垂线方程为:2212:22DM m l x y m m m ⎛⎫=--- ⎪++⎝⎭, 令0y = ,得21,02M m ⎛⎫-⎪+⎝⎭, 所以221||2m MF m +=+,又()()2222281||2m AB m +==+,所以2222||121111=1(,)||818184FM m AB m m ⎛⎫+⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 综上所述2||11,||84FM AB ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭, 故选:B. 【点睛】思路点睛:1、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. 2、设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则弦长为AB ===k 为直线斜率). 注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.10.B解析:B 【分析】令2MA MC =,则12MA MC=,所以12MAMC==,整理22222421333m n m n x y x y ++-+++=,得2m =-,0n =,点M 位于图中1M 、2M 的位置时,2MA MB MC MB +=+的值最小可得答案.【详解】设(),M x y ,令2MA MC =,则12MA MC=, 由题知圆221x y +=是关于点A 、C 的阿波罗尼斯圆,且12λ=, 设点(),C m n,则12MAMC==,整理得:22222421333m n m n x y x y ++-+++=,比较两方程可得:2403m +=,203n =,22113m n +-=, 即2m =-,0n =,点()2,0C -, 当点M 位于图中1M 、2M 的位置时,2MA MB MC MB +=+的值最小,最小为210.故选:B.【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,圆上动点问题,考查两点间线段最短.11.C解析:C 【分析】运用双曲线的定义和△PF 1F 2为直角三角形,则|PF 2|2+|PF 1|2 =|F 1F 2|2,由离心率公式,计算即可得到离心率的范围. 【详解】因为M 是1PF 的中点,O 为12F F 的中点,所以OM 为三角形F 1PF 2的中位线. 因为1OM PF ⊥,所以21PF PF ⊥.又因为212PF PF a -=,122PF PF =,122F F c =, 所以122,4PF a PF a ==.在△F 1PF 2中,21PF PF ⊥,所以2221212PF PF F F +=,代入得()()()222242a a c +=,所以225c a =,即5e =故选C. 【点睛】本题考查了平面几何知识在圆锥曲线中的基本应用,根据边长关系求得离心率,属于基础题.根据各个边长关系,判断出21PF PF ⊥,再根据勾股定理求出离心率.12.C解析:C【解析】双曲线2214x y -=中,222224,1,5,a b c a b e ==∴=+=∴== 本题选择C 选项.二、填空题13.【分析】由题意得解方程即可求解【详解】由题意得由题得∴整理得即∴即故答案为:【点睛】本题主要考查了双曲线离心率的求法考查了直线与双曲线的简单几何性质属于中档题【分析】由题意得FA b =,3FB b =,OA a =,tan tan b BOF AOF a∠=∠=,4tan tan 2bBOA BOF a∠=∠=,解方程即可求解. 【详解】由题意得FA b =,3FB b =,OA a =, 由题得tan tan b BOF AOF a∠=∠=, ∴24tan tan 21()b b ba a BOA BOFb a a+∠==∠=-, 整理得222a b =,即2222()a c a =-, ∴2232a c =,232e =,即e =.【点睛】本题主要考查了双曲线离心率的求法,考查了直线与双曲线的简单几何性质,属于中档题.14.【分析】由图知椭圆的短轴长为圆柱的直径椭圆的长半轴与底面半径构成夹角为的直角三角形由此可求得椭圆离心率【详解】设圆柱形杯子的底面半径为画示意图如图所示:则是椭圆的长半轴长是椭圆的短半轴长则又则故答案 解析:12【分析】由图知椭圆的短轴长为圆柱的直径,椭圆的长半轴与底面半径构成夹角为30的直角三角形,由此可求得椭圆离心率. 【详解】设圆柱形杯子的底面半径为b ,画示意图如图所示:则OC 是椭圆的长半轴长,OB 是椭圆的短半轴长,则22BC a b c =-=,又30COB α∠==︒,则1sin 2c e a α===. 故答案为:12【点睛】本题考查了圆柱的截面为椭圆的问题,根据椭圆的性质求出椭圆的离心率,考查了学生的分析能力,空间想象能力,属于中档题.15.【分析】设点的坐标为则利用导数的几何意义结合已知条件求得点的坐标可求得直线的方程并求得点的坐标可得出利用三角换元思想求得的最大值及其对应的的值由此可求得双曲线的标准方程【详解】设点的坐标为则对于二次解析:2213944x y -= 【分析】设点M 的坐标为()00,x y ,则00x >,利用导数的几何意义结合已知条件求得点M 的坐标,可求得直线l 的方程,并求得点1F 的坐标,可得出223a b +=,利用三角换元思想求得3a b 的最大值及其对应的a 、b 的值,由此可求得双曲线的标准方程. 【详解】设点M 的坐标为()00,x y ,则00x >,对于二次函数24x y =,求导得2x y '=,由于抛物线24x y =在点M 处的切线与直线3y x =-垂直,则(0312x ⨯=-, 解得023x =,则200143x y ==,所以,点M 的坐标为2313⎫⎪⎪⎝⎭,抛物线24x y =的焦点为()0,1F ,直线MF的斜率为11MFk -==所以,直线l的方程为13y x =-+,该直线交x轴于点)1F ,223a b ∴+=,可设a θ=,b θ=,其中02θπ≤<,3sin 6a πθθθ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,02θπ≤<,13666πππθ∴≤+<, 当62ππθ+=时,即当3πθ=时,a取得最大值此时,32a π==,332b π==,因此,双曲线的标准方程为2213944x y -=. 故答案为:2213944x y -=. 【点睛】本题考查双曲线方程的求解,同时也考查了利用导数求解二次函数的切线方程,以及利用三角换元思想求代数式的最值,考查计算能力,属于中等题.16.【分析】设得到代入曲线整理得到答案【详解】设则即代入曲线得到即故答案为:【点睛】本题考查了轨迹方程意在考查学生的计算能力和转化能力确定坐标的关系是解题的关键 解析:24y x =【分析】设(),N x y ,()00,P x y ,得到00221x xy y =⎧⎨=+⎩,代入曲线整理得到答案.【详解】设(),N x y ,()00,P x y ,则00212x x y y ⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,即00221x x y y =⎧⎨=+⎩,代入曲线得到()221221y x +=⋅+,即24y x =.故答案为:24y x =. 【点睛】本题考查了轨迹方程,意在考查学生的计算能力和转化能力,确定,N P 坐标的关系是解题的关键.17.【分析】设动圆的圆心为半径为R 根据动圆与圆外切与圆内切得到两式相加得到再根据椭圆的定义求解【详解】设动圆的圆心为半径为R 因为动圆与圆外切与圆内切所以所以所以动圆圆心的轨迹为以为焦点的椭圆所以所以动圆解析:2212516x y +=【分析】设动圆的圆心为(),Q x y ,半径为R ,根据动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切,得到121,9QQ R QQ R =+=-,两式相加得到1212106QQ QQ QQ +=>=,再根据椭圆的定义求解.【详解】设动圆的圆心为(),Q x y ,半径为R ,因为动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切, 所以121,9QQ R QQ R =+=-, 所以1212106QQ QQ QQ +=>=, 所以动圆圆心的轨迹为以12,Q Q 为焦点的椭圆, 所以2210,5,3,16a a c b ====,所以动圆圆心的轨迹方程为2212516x y +=, 故答案为:2212516x y += 【点睛】本题主要考查圆与圆的位置关系以及椭圆的定义,还考查了运算求解的能力,属于中档题.18.【分析】先求出准线方程为代入双曲线方程可得AB 的坐标再由为直角三角形设中点为则即进而求解【详解】由题可知准线方程为因为与双曲线相交于AB 则为为因为为直角三角形由双曲线的对称性可得设中点为则即解得即所 解析:1y =-【分析】先求出准线方程为2py =-,代入双曲线方程可得A ,B 的坐标,再由ABF ∆为直角三角形,设AB 中点为C ,则CE AC =,即p =进而求解.【详解】由题可知准线方程为2p y =-, 因为与双曲线2212x y -=相交于A ,B ,则A为2p ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,B为2p ⎫-⎪⎪⎭, 因为ABF ∆为直角三角形,由双曲线的对称性可得90AFB ∠=︒,设AB 中点为C ,则CE AC =,即p =解得24p =,即2p =, 所以准线方程为1y =-, 故答案为:1y =- 【点睛】本题考查抛物线的几何性质,考查双曲线的方程的应用,考查运算能力.19.【分析】对各内角为直角进行分类讨论利用勾股定理和椭圆的定义建立方程组求得和利用三角形的面积公式可得出结果【详解】在椭圆中则(1)若为直角则该方程组无解不合乎题意;(2)若为直角则解得;(3)若为直角解析:32【分析】对12MF F ∆各内角为直角进行分类讨论,利用勾股定理和椭圆的定义建立方程组,求得1MF 和2MF ,利用三角形的面积公式可得出结果.【详解】在椭圆22143x y +=中,2a =,b =1c =,则122FF =.(1)若12F MF ∠为直角,则()12222122424MF MF a MF MF c ⎧+==⎪⎨+==⎪⎩,该方程组无解,不合乎题意; (2)若12MF F ∠为直角,则()12222212424MF MF a MF MF c ⎧+==⎪⎨-==⎪⎩,解得123252MF MF ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 12121113322222MF F S F F MF ∆∴=⋅=⨯⨯=; (3)若12MF F ∠为直角,同理可求得1232MF F S ∆=. 综上所述,1232MF F S ∆=.故答案为:32. 【点睛】本题考查椭圆中焦点三角形面积的计算,涉及椭圆定义的应用,考查计算能力,属于中等题.20.【分析】由题意结合渐近线的性质可得则把点坐标代入双曲线方程可得化简即可得解【详解】点在第一象限且在双曲线渐近线上又直线的斜率为又点是线段的中点又在双曲线上化简得因为故解得故答案为:【点睛】本题考查了1【分析】由题意结合渐近线的性质可得(,)P a b ,则,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭,把Q 点坐标代入双曲线方程可得222222()44a cb b a a b -⋅-⋅=,化简即可得解. 【详解】12F PF 2π∠=,点P 在第一象限且在双曲线渐近线上,∴121||2OP F F c ==, 又直线OP 的斜率为ba,∴(,)P a b , 又 1(,0)F c -,点Q 是线段1PF 的中点,∴,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭, 又 ,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上, ∴222222()44a cb b a a b -⋅-⋅=,化简得222222()5420b ac a b a ac c ⋅-=⇒--+=, ∴2240e e --=,因为1e >,故解得1e =1. 【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解,考查了计算能力,属于中档题.三、解答题21.(Ⅰ)方程为24y x =,准线为1x =-;(Ⅱ)2,,22⎛⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭⎝⎭【分析】(Ⅰ)由椭圆方程可得其右焦点为()1,0,即可求出p ,得出抛物线方程和准线; (Ⅱ)设直线BD 的方程为y kx m =+,联立直线与抛物线方程,可得1km <,表示出BD 中点M ,由题可得PM BD ⊥,由1PM k k=-建立关系可求. 【详解】(Ⅰ)由椭圆方程可得其右焦点为()1,0, 抛物线与椭圆右焦点重合,12p∴=,即2p =, 故抛物线C 的方程为24y x =,准线为1x =-; (Ⅱ)设直线BD 的方程为y kx m =+, 联立直线与抛物线方程24y kx m y x=+⎧⎨=⎩,可得()222240k x km x m +-+=, 则()2222440km k m ∆=-->,可得1km <,设()()1122,,,B x y D x y ,212122242,km m x x x x k k-∴+==, 设BD 中点为()00,M x y ,则120222x x km x k +-==,002y kx m k=+=,PBD △为以P 为顶点的等腰三角形,则PM BD ⊥,则222212244PMk k k km km k k k -===-----,整理可得222km k =-, 1km <,则2221k -<,解得k <或k >,故直线BD的斜率的取值范围为2,,22⎛⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.22.(1)7;(2)7. 【分析】(1)求出椭圆的左焦点1(1,0)F -,根据点斜率式可得AB 的方程,直线方程与椭圆方程消去y ,利用根与系数的关系,根据弦长公式即可算出弦AB 的长;(2)利用点到直线的距离公式求出三角形的高,结合(1)的结论,再利用三角形面积公式可得答案. 【详解】椭圆方程为2212x y +=,∴焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,直线AB 过左焦点1F 倾斜角为60︒,∴直线AB 的方程为1)y x =+,将AB 方程与椭圆方程消去y ,得271240x x ++= 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,可得12127x x +=-,1247x x =12||x x ∴-=因此,12||||AB x x =-=. (2)2F (1,0)到直线AB 的距离为:d ==212ABF SAB d == 【点睛】求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式12l x =-;(2)利用12l y y =-;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.23.(1)22142x y +=;(2)(OMN S ∈△. 【分析】(1)由点()1,1B -在O 上可得22b =,然后由OB AB ⊥可求出a ;(2)分切线斜率存在和不存在两种情况讨论,斜率不存在时利用弦长公式表示出MN 并求出其范围即可. 【详解】(1)由直线AB 与O 相切于点()1,1B -,可知点()1,1B -在O 上,则22b =, 又点(),0A a -,且OB AB ⊥,则10101101a--⨯=----+,解得2a =,故所求椭圆方程为22142x y +=.(2)若切线斜率存在,设切线为0kx y m -+=,其中0k ≠,切线l 与椭圆C 交点()11,M x y ,()22,N x y ,则圆心到直线l的距离d ==()2221m k ∴=+,联立方程220142kx y m x y -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()222214240k x kmx m +++-=,则122421km x x k -+=+,21222421-=+m x x k()0,2MN ====,当切线斜率不存在时,此时2MN =,故O 的切线l 与椭圆C 相交弦长取值范围为(]0,2,又12OMN S d MN =⋅⋅=△,可得(OMN S ∈△. 【点睛】关键点睛:在解决圆锥曲线中的面积问题时,要善于观察图形的特点,怎么表示出面积是解题的关键.24.(1)min ||2PA =;max ||5PA =;(2)m =. 【分析】(1)设(,)P x y ,利用两点间的距离公式,将问题转化为二次函数求最值.(2)根据图形可知,当直线l 平移与椭圆第一次相切时,切点P 到直线l 的距离最小,则问题转化为椭圆的切线问题,设与l 平行的直线方程为y x t =+,将直线与椭圆方程联立,则0∆=,可得t =,根据图形观察可知,当t =时,直线l 与其平行线距离最小,根据最小值即可求解. 【详解】解:(1)3m =,椭圆方程为2219x y +=,设(,)P x y ,则22222||(2)(2)19x PA x y x =-+=-+-2891(33)942x x ⎛⎫=-+-≤≤ ⎪⎝⎭, ∴94x =时min 22PA =; 3x =-时max 5PA =.(2)根据图形可知,当直线l 平移与椭圆第一次相切时, 切点P 到直线l 的距离最小,则问题转化为椭圆的切线问题. 设与l 平行的直线方程为y x t =+,显然5t ≥-. 联立方程y x t =+和22220x m y m +-= 得:()222222120mxm tx m t m +++-=,由()()4222224410m t mm tm ∆=-+-=,得:22222210m t t m t m -+-+=, 即221t m =+,所以21t m =±+. 根据图形观察可知,当21t m =-+时,直线l 与其平行线距离最小.25122m -++=5t ≥-. 215m +≤,所以2512m +=, 213m +=,因此28m =, 故22m =±22m =. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,解题的关键是求出21t m =±+5t ≥-,考查了计算求解能力.25.(1)24y x =;(2)2. 【分析】(1)根据抛物线的准线求出p ,即可得出抛物线方程;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,由已知得()1,2Q --,由题意直线AB 斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为()()120y k x k =+-≠,与抛物线联立可得24480ky y k -+-=,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解MF NF ⋅的值.【详解】(1)因为抛物线2:2(0)C y px p =>的准线方程为1x =-,所以12p=,则2p =, 因此抛物线C 的方程为24y x =;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,由已知得()1,2Q --, 由题意直线AB 斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为()()120y k x k =+-≠,由()2412y x y k x ⎧=⎪⎨=+-⎪⎩得24480ky y k -+-=, 则124y y k+=,1284y y k =-.因为点A ,B 在抛物线C 上,所以2114y x =,2224y x =,则1121112241214PA y y k y x y --===-+-,2222412PBy k x y -==-+. 因为PF x ⊥轴, 所以()()122244PAPBPA PB y y PF PF MF NF k k k k ++⋅=⋅==⋅()1212884424244y y y y k k-+++++===, 所以MF NF ⋅的值为2. 【点睛】 思路点睛:求解抛物线中的定值问题时,一般需要联立直线与抛物线方程,结合题中条件,以及韦达定理来求解;求解时,一般用韦达定理设而不求来处理.26.(1)2212x y +=;(2)直线AM 与直线BN 的交点P 落在定直线2x =上.【分析】(1)根据题中条件,求出,a b ,即可得出椭圆方程;(2)设直线MN 方程为1x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,联立直线与椭圆方程,由韦达定理,得到12y y +,12y y ,表示出直线AM 和BN 的方程,联立两直线方程,计算为定值,即可得出结果. 【详解】 (1)2AB =2a ∴=a =设焦距为2c ,离心率e =2c a ∴=,1c ∴=, 2221b a c ∴=-=因此所求的椭圆方程为2212x y +=(2)设直线MN 方程为1x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,由22121x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()222210m y my ++-=, 12222m y y m ∴+=-+,12212y y m =-+, 直线AM方程是y x =+,直线BN方程是y x =,由y x y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,212112211y x y my my y y ++++===212211212(1122221(12m m y m m m y m m m y m ⎛⎫⎛⎫-+--⎡⎤ ⎪ ⎪-++--+++⎝⎭⎝⎭==⎛⎫-+- ⎪+⎝⎭21312mm y -+-++=((()(()()()21213121121m m y m m y ⎡⎤-+-+++⎣⎦=⎡⎤-+++⎣⎦((()(213121m m y ⎡⎤-+-+++=()221121m m y⎡⎤--++=(213==+3=+2x = 此直线AM 与直线BN 的交点P 落在定直线2x =上.【点睛】 关键点点睛:求解本题第二问的关键在于根据点P 为两直线交点,联立两直线方程,结合直线MN 与椭P 横坐标为定值,即可求解.。
2023年全国硕士研究生招生考试考研《数学二》真题及详解【完整版】一、选择题:1〜10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中, 合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上。
只有一个选项是最符1.曲线y = xln (e^-LA 的渐近线方程为()。
A. y=x+eB. y=x+l/eC. y=xD. y=x —1/e【试题答案】B【试题解析】由已知y = xln (e^ —\ JC 1xlnyk = lim — = lim ----X —00JQXTOO,则可得:limln e +X —00 I1=1b = lim (y-Ax) = lim XT8 ' / XToox-1扁仁上、—X=limxL|' 1、e +--------1_ l X-lyX —>00、x — l)1lim xln XToo1+limXToo所以斜渐近线方程为y=x+l/e 。
2.__,x<0函数 x/l +、2[(x + l)cosx,x > 0的原函数为(A.尸("In +— jv ) jv < 0(x + l)cos x - sin x, x > 0B.尸("In ^/1 + %2 —1, x V 0(x + l)cos x - sin x, x > 0C.In ^/1 + x 2 + x) x V 0(x + l)sin x + cos >In^|/1+%2+x1,jv V0D.F(x)=<(x+l)sin x+cos>0【试题答案】D【试题解析】当xWO时,可得:当x〉0时,可得:j f(x)ch=j(x+l)cos xdx=j(x+l)dsinx=(x+l)sin x-j sin xdx=(x+l)sin x+cos x+C2在x=O处,有:lim In@+J1+工2>G=G,lim(x+l)sin%+cos%+C2=1+C2由于原函数在(一8,+8)内连续,所以Ci=l+C2,令C2=C,则C1=1+C,故In1+%2+x1+C,x V0j/(x)dx=<(x+l)sin x+cos x+C,x>0In+x2+1,x<0令C=0,则f(x)的一个原函数为F(x)=<(x+l)sin x+cos>03.设数列{Xn},{yn}满足xi=yi=l/2,x n+i=sinx n,yn+i=y「,当n—8时()。