歷年高考數(shù)學(xué)圓錐曲線試題匯總_第1頁
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文檔簡介

1、圓錐曲線解答題解答題1.(2009年廣東卷文)(本小題滿分14分)已知橢圓G的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),長軸在軸上,離心率為,兩個焦點(diǎn)分別為和,橢圓G上一點(diǎn)到和的距離之和為12.圓:的圓心為點(diǎn).(1)求橢圓G的方程(2)求的面積(3)問是否存在圓包圍橢圓G?請說明理由.【解析】(1)設(shè)橢圓G的方程為: ()半焦距為c; 則 , 解得 , 所求橢圓G的方程為:.(2 )點(diǎn)的坐標(biāo)為 (3)若,由可知點(diǎn)(6,0)在圓外, 若,由可知點(diǎn)(-6,0)在圓外; 不論K為何值圓都不能包圍橢圓G.2.(2009全國卷理)(本小題滿分12分)(注意:在試題卷上作答無效) 如圖,已知拋物線與圓相交于、四個點(diǎn)。 (I)求得取

2、值范圍; (II)當(dāng)四邊形的面積最大時,求對角線、的交點(diǎn)坐標(biāo)分析:(I)這一問學(xué)生易下手。將拋物線與圓的方程聯(lián)立,消去,整理得()拋物線與圓相交于、四個點(diǎn)的充要條件是:方程()有兩個不相等的正根即可.易得.考生利用數(shù)形結(jié)合及函數(shù)和方程的思想來處理也可以(II)考綱中明確提出不考查求兩個圓錐曲線的交點(diǎn)的坐標(biāo)。因此利用設(shè)而不求、整體代入的 方法處理本小題是一個較好的切入點(diǎn) 設(shè)四個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、。則由(I)根據(jù)韋達(dá)定理有,則 令,則 下面求的最大值。方法一:利用三次均值求解。三次均值目前在兩綱中雖不要求,但在處理一些最值問題有時很方便。它的主要手段是配湊系數(shù)或常數(shù),但要注意取等號的條件,這和二次

3、均值類似。 當(dāng)且僅當(dāng),即時取最大值。經(jīng)檢驗(yàn)此時滿足題意。方法二:利用求導(dǎo)處理,這是命題人的意圖。具體解法略。下面來處理點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為:由三點(diǎn)共線,則得。以下略。3.(2009浙江理)(本題滿分15分)已知橢圓:的右頂點(diǎn)為,過的焦點(diǎn)且垂直長軸的弦長為 (I)求橢圓的方程; (II)設(shè)點(diǎn)在拋物線:上,在點(diǎn)處的切線與交于點(diǎn)當(dāng)線段的中點(diǎn)與的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)相等時,求的最小值解析:(I)由題意得所求的橢圓方程為,(II)不妨設(shè)則拋物線在點(diǎn)P處的切線斜率為,直線MN的方程為,將上式代入橢圓的方程中,得,即,因?yàn)橹本€MN與橢圓有兩個不同的交點(diǎn),所以有,設(shè)線段MN的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是,則,設(shè)線段PA的中點(diǎn)的橫

4、坐標(biāo)是,則,由題意得,即有,其中的或;當(dāng)時有,因此不等式不成立;因此,當(dāng)時代入方程得,將代入不等式成立,因此的最小值為14.(2009浙江文)(本題滿分15分)已知拋物線:上一點(diǎn)到其焦點(diǎn)的距離為 (I)求與的值; (II)設(shè)拋物線上一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,過的直線交于另一點(diǎn),交軸于點(diǎn),過點(diǎn)作的垂線交于另一點(diǎn)若是的切線,求的最小值解析()由拋物線方程得其準(zhǔn)線方程:,根據(jù)拋物線定義點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于它到準(zhǔn)線的距離,即,解得拋物線方程為:,將代入拋物線方程,解得()由題意知,過點(diǎn)的直線斜率存在且不為0,設(shè)其為。則,當(dāng) 則。聯(lián)立方程,整理得:即:,解得或,而,直線斜率為,聯(lián)立方程整理得:,即: ,解得:,或,

5、而拋物線在點(diǎn)N處切線斜率:MN是拋物線的切線, 整理得,解得(舍去),或,5.(2009北京文)(本小題共14分)已知雙曲線的離心率為,右準(zhǔn)線方程為。()求雙曲線C的方程;()已知直線與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且線段AB的中點(diǎn)在圓上,求m的值.【解析】本題主要考查雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程、圓的切線方程等基礎(chǔ)知識,考查曲線和方程的關(guān)系等解析幾何的基本思想方法,考查推理、運(yùn)算能力()由題意,得,解得, ,所求雙曲線的方程為.()設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,線段AB的中點(diǎn)為, 由得(判別式), ,點(diǎn)在圓上,.6.(2009北京理)(本小題共14分)已知雙曲線的離心率為,右準(zhǔn)線方程為()求雙曲線的方程;(

6、)設(shè)直線是圓上動點(diǎn)處的切線,與雙曲線交于不同的兩點(diǎn),證明的大小為定值.【解法1】本題主要考查雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程、圓的切線方程等基礎(chǔ)知識,考查曲線和方程的關(guān)系等解析幾何的基本思想方法,考查推理、運(yùn)算能力()由題意,得,解得, ,所求雙曲線的方程為.()點(diǎn)在圓上,圓在點(diǎn)處的切線方程為,化簡得.由及得,切線與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A、B,且,且,設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,則,且,. 的大小為.【解法2】()同解法1.()點(diǎn)在圓上,圓在點(diǎn)處的切線方程為,化簡得.由及得 切線與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A、B,且,設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,則, 的大小為.(且,從而當(dāng)時,方程和方程的判別式均大于零).7.(2

7、009江蘇卷)(本題滿分10分)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線C的頂點(diǎn)在原點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)A(2,2),其焦點(diǎn)F在軸上。(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)求過點(diǎn)F,且與直線OA垂直的直線的方程;(3)設(shè)過點(diǎn)的直線交拋物線C于D、E兩點(diǎn),ME=2DM,記D和E兩點(diǎn)間的距離為,求關(guān)于的表達(dá)式?!窘馕觥?必做題本小題主要考查直線、拋物線及兩點(diǎn)間的距離公式等基本知識,考查運(yùn)算求解能力。滿分10分。 8.(2009山東卷理)(本小題滿分14分)設(shè)橢圓E: (a,b>0)過M(2,) ,N(,1)兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),(I)求橢圓E的方程;(II)是否存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交

8、點(diǎn)A,B,且?若存在,寫出該圓的方程,并求|AB |的取值范圍,若不存在說明理由。解:(1)因?yàn)闄E圓E: (a,b>0)過M(2,) ,N(,1)兩點(diǎn),所以解得所以橢圓E的方程為(2)假設(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點(diǎn)A,B,且,設(shè)該圓的切線方程為解方程組得,即,則=,即,要使,需使,即,所以,所以又,所以,所以,即或,因?yàn)橹本€為圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線,所以圓的半徑為,所求的圓為,此時圓的切線都滿足或,而當(dāng)切線的斜率不存在時切線為與橢圓的兩個交點(diǎn)為或滿足,綜上, 存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點(diǎn)A,B,且.因?yàn)?所以, 當(dāng)時

9、因?yàn)樗?所以,所以當(dāng)且僅當(dāng)時取”=”. 當(dāng)時,. 當(dāng)AB的斜率不存在時, 兩個交點(diǎn)為或,所以此時,綜上, |AB |的取值范圍為即: 【命題立意】:本題屬于探究是否存在的問題,主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的確定,直線與橢圓的位置關(guān)系直線與圓的位置關(guān)系和待定系數(shù)法求方程的方法,能夠運(yùn)用解方程組法研究有關(guān)參數(shù)問題以及方程的根與系數(shù)關(guān)系.9. (2009山東卷文)(本小題滿分14分)設(shè),在平面直角坐標(biāo)系中,已知向量,向量,動點(diǎn)的軌跡為E.(1)求軌跡E的方程,并說明該方程所表示曲線的形狀;(2)已知,證明:存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與軌跡E恒有兩個交點(diǎn)A,B,且(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),并求出

10、該圓的方程;(3)已知,設(shè)直線與圓C:(1<R<2)相切于A1,且與軌跡E只有一個公共點(diǎn)B1,當(dāng)R為何值時,|A1B1|取得最大值?并求最大值.解:(1)因?yàn)?所以, 即.當(dāng)m=0時,方程表示兩直線,方程為;當(dāng)時, 方程表示的是圓當(dāng)且時,方程表示的是橢圓; 當(dāng)時,方程表示的是雙曲線.(2).當(dāng)時, 軌跡E的方程為,設(shè)圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線為,解方程組得,即,要使切線與軌跡E恒有兩個交點(diǎn)A,B, 則使=,即,即, 且,要使, 需使,即,所以, 即且, 即恒成立.所以又因?yàn)橹本€為圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線,所以圓的半徑為, 所求的圓為.當(dāng)切線的斜率不存在時,切線為,與交于點(diǎn)或也滿足.綜

11、上, 存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點(diǎn)A,B,且.(3)當(dāng)時,軌跡E的方程為,設(shè)直線的方程為,因?yàn)橹本€與圓C:(1<R<2)相切于A1, 由(2)知, 即 ,因?yàn)榕c軌跡E只有一個公共點(diǎn)B1,由(2)知得,即有唯一解則=, 即, 由得, 此時A,B重合為B1(x1,y1)點(diǎn),由 中,所以, B1(x1,y1)點(diǎn)在橢圓上,所以,所以,在直角三角形OA1B1中,因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)時取等號,所以,即當(dāng)時|A1B1|取得最大值,最大值為1.【命題立意】:本題主要考查了直線與圓的方程和位置關(guān)系,以及直線與橢圓的位置關(guān)系,可以通過解方程組法研究有沒有交點(diǎn)問題,有幾個交點(diǎn)的

12、問題.10.(2009江蘇卷)(本小題滿分16分) 在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓和圓.(1)若直線過點(diǎn),且被圓截得的弦長為,求直線的方程;(2)設(shè)P為平面上的點(diǎn),滿足:存在過點(diǎn)P的無窮多對互相垂直的直線和,它們分別與圓和圓相交,且直線被圓截得的弦長與直線被圓截得的弦長相等,試求所有滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)?!窘馕觥?本小題主要考查直線與圓的方程、點(diǎn)到直線的距離公式,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力、綜合分析問題的能力。滿分16分。(1)設(shè)直線的方程為:,即由垂徑定理,得:圓心到直線的距離,結(jié)合點(diǎn)到直線距離公式,得:化簡得:求直線的方程為:或,即或(2) 設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為,直線、的方程分別為:,即:因?yàn)橹本€被圓截得的

13、弦長與直線被圓截得的弦長相等,兩圓半徑相等。由垂徑定理,得:圓心到直線與直線的距離相等。故有:,化簡得:關(guān)于的方程有無窮多解,有:解之得:點(diǎn)P坐標(biāo)為或。11.(2009全國卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓C: 的離心率為 ,過右焦點(diǎn)F的直線l與C相交于A、B 兩點(diǎn),當(dāng)l的斜率為1時,坐標(biāo)原點(diǎn)O到l的距離為()求a,b的值;()C上是否存在點(diǎn)P,使得當(dāng)l繞F轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立?若存在,求出所有的P的坐標(biāo)與l的方程;若不存在,說明理由。解析:本題考查解析幾何與平面向量知識綜合運(yùn)用能力,第一問直接運(yùn)用點(diǎn)到直線的距離公式以及橢圓有關(guān)關(guān)系式計算,第二問利用向量坐標(biāo)關(guān)系及方程的思想,借助根與系數(shù)關(guān)系

14、解決問題,注意特殊情況的處理。解:()設(shè) 當(dāng)?shù)男甭蕿?時,其方程為到的距離為 故 , 由 得 ,=()C上存在點(diǎn),使得當(dāng)繞轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立。由 ()知C的方程為+=6. 設(shè) () C 成立的充要條件是, 且整理得 故 將 于是 , =, 代入解得,此時 于是=, 即 因此, 當(dāng)時, ; 當(dāng)時, 。()當(dāng)垂直于軸時,由知,C上不存在點(diǎn)P使成立。綜上,C上存在點(diǎn)使成立,此時的方程為.12.(2009廣東卷理)(本小題滿分14分)已知曲線與直線交于兩點(diǎn)和,且記曲線在點(diǎn)和點(diǎn)之間那一段與線段所圍成的平面區(qū)域(含邊界)為設(shè)點(diǎn)是上的任一點(diǎn),且點(diǎn)與點(diǎn)和點(diǎn)均不重合(1)若點(diǎn)是線段的中點(diǎn),試求線段的中點(diǎn)的軌

15、跡方程;(2)若曲線與有公共點(diǎn),試求的最小值解:(1)聯(lián)立與得,則中點(diǎn),設(shè)線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,則,即,又點(diǎn)在曲線上,化簡可得,又點(diǎn)是上的任一點(diǎn),且不與點(diǎn)和點(diǎn)重合,則,即,中點(diǎn)的軌跡方程為().xAxBD(2)曲線,即圓:,其圓心坐標(biāo)為,半徑由圖可知,當(dāng)時,曲線與點(diǎn)有公共點(diǎn);當(dāng)時,要使曲線與點(diǎn)有公共點(diǎn),只需圓心到直線的距離,得,則的最小值為.13.(2009安徽卷理)(本小題滿分13分)點(diǎn)在橢圓上,直線與直線垂直,O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線OP的傾斜角為,直線的傾斜角為.(I)證明: 點(diǎn)是橢圓與直線的唯一交點(diǎn);(II)證明:構(gòu)成等比數(shù)列.解:本小題主要考查直線和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和參數(shù)方程,直線和曲線的幾何性

16、質(zhì),等比數(shù)列等基礎(chǔ)知識??疾榫C合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力。本小題滿分13分。解:(I)(方法一)由得代入橢圓,得.將代入上式,得從而因此,方程組有唯一解,即直線與橢圓有唯一交點(diǎn)P.(方法二)顯然P是橢圓與的交點(diǎn),若Q是橢圓與的交點(diǎn),代入的方程,得即故P與Q重合。(方法三)在第一象限內(nèi),由可得橢圓在點(diǎn)P處的切線斜率切線方程為即。因此,就是橢圓在點(diǎn)P處的切線。根據(jù)橢圓切線的性質(zhì),P是橢圓與直線的唯一交點(diǎn)。(II)的斜率為的斜率為由此得構(gòu)成等比數(shù)列。14.(2009安徽卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓(ab0)的離心率為,以原點(diǎn)為圓心。橢圓短半軸長半徑的圓與直線y=x+2相切,()求a與b

17、;()設(shè)該橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為和,直線過且與x軸垂直,動直線與y軸垂直,交與點(diǎn)p.求線段P垂直平分線與的交點(diǎn)M的軌跡方程,并指明曲線類型。【思路】(1)由橢圓建立a、b等量關(guān)系,再根據(jù)直線與橢圓相切求出a、b.(2)依據(jù)幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程可求得,這之中的消參就很重要了?!窘馕觥浚?)由于 又 b2=2,a2=3因此,.(2)由(1)知F1,F(xiàn)2兩點(diǎn)分別為(-1,0),(1,0),由題意可設(shè)P(1,t).(t0).那么線段PF1中點(diǎn)為,設(shè)M(x、y)是所求軌跡上的任意點(diǎn).由于則消去參數(shù)t得,其軌跡為拋物線(除原點(diǎn))15.(2009江西卷文)(本小題滿分14分)如圖,已知圓是橢圓的內(nèi)接的內(nèi)切

18、圓, 其中為橢圓的左頂點(diǎn).(1)求圓的半徑;(2)過點(diǎn)作圓的兩條切線交橢圓于兩點(diǎn),G證明:直線與圓相切解: (1)設(shè),過圓心作于,交長軸于由得,即 (1)而點(diǎn)在橢圓上, (2)由(1)、 (2)式得,解得或(舍去)(2) 設(shè)過點(diǎn)與圓相切的直線方程為: (3)則,即 (4)解得將(3)代入得,則異于零的解為設(shè),,則則直線的斜率為:于是直線的方程為: 即則圓心到直線的距離故結(jié)論成立.16.(2009江西卷理)(本小題滿分12分)已知點(diǎn)為雙曲線(為正常數(shù))上任一點(diǎn),為雙曲線的右焦點(diǎn),過作右準(zhǔn)線的垂線,垂足為,連接并延長交軸于.(1) 求線段的中點(diǎn)的軌跡的方程;(2) 設(shè)軌跡與軸交于兩點(diǎn),在上任取一點(diǎn)

19、,直線分別交軸于兩點(diǎn).求證:以為直徑的圓過兩定點(diǎn).解: (1) 由已知得,則直線的方程為:, 令得,即,設(shè),則,即代入得:,即的軌跡的方程為. (2) 在中令得,則不妨設(shè),于是直線的方程為:,直線的方程為:,則,則以為直徑的圓的方程為: ,令得:,而在上,則,于是,即以為直徑的圓過兩定點(diǎn).17.(2009天津卷文)(本小題滿分14分)已知橢圓()的兩個焦點(diǎn)分別為,過點(diǎn)的直線與橢圓相交于點(diǎn)A,B兩點(diǎn),且(求橢圓的離心率()直線AB的斜率;()設(shè)點(diǎn)C與點(diǎn)A關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱,直線上有一點(diǎn)H(m,n)()在的外接圓上,求的值。【答案】(1)(2)(3)【解析】 (1)解:由,得,從而,整理得,故離心率

20、(2)解:由(1)知,所以橢圓的方程可以寫為設(shè)直線AB的方程為即由已知設(shè)則它們的坐標(biāo)滿足方程組消去y整理,得依題意,而,有題設(shè)知,點(diǎn)B為線段AE的中點(diǎn),所以聯(lián)立三式,解得,將結(jié)果代入韋達(dá)定理中解得(3)由(2)知,當(dāng)時,得A由已知得線段的垂直平分線l的方程為直線l與x軸的交點(diǎn)是的外接圓的圓心,因此外接圓的方程為直線的方程為,于是點(diǎn)滿足方程組由,解得,故當(dāng)時,同理可得【考點(diǎn)定位】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),直線方程,圓的方程等基礎(chǔ)知識??疾橛么鷶?shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算能力和推理能力。18.(2009湖北卷理)(本小題滿分14分)(注意:在試題卷上作答無效)過

21、拋物線的對稱軸上一點(diǎn)的直線與拋物線相交于M、N兩點(diǎn),自M、N向直線作垂線,垂足分別為、。()當(dāng)時,求證:;()記、 、的面積分別為、,是否存在,使得對任意的,都有成立。若存在,求出的值;若不存在,說明理由。20題。本小題主要考察拋物線的定義和幾何性質(zhì)等平面解析幾何的基礎(chǔ)知識,考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行推理運(yùn)算的能力。(14分)解:依題意,可設(shè)直線MN的方程為,則有由消去x可得從而有 于是 又由,可得 ()如圖1,當(dāng)時,點(diǎn)即為拋物線的焦點(diǎn),為其準(zhǔn)線此時 可得證法1:證法2:()存在,使得對任意的,都有成立,證明如下:證法1:記直線與x軸的交點(diǎn)為,則。于是有將、代入上式化簡可得上式恒成立,即對任意成

22、立證法2:如圖2,連接,則由可得,所以直線經(jīng)過原點(diǎn)O,同理可證直線也經(jīng)過原點(diǎn)O又設(shè)則19.(2009四川卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率,右準(zhǔn)線方程為。(I)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(II)過點(diǎn)的直線與該橢圓交于兩點(diǎn),且,求直線的方程。【解析】(I)由已知得,解得 所求橢圓的方程為 4分(II)由(I)得、若直線的斜率不存在,則直線的方程為,由得設(shè)、, ,這與已知相矛盾。若直線的斜率存在,設(shè)直線直線的斜率為,則直線的方程為,設(shè)、,聯(lián)立,消元得 , ,又 化簡得解得 所求直線的方程為 12分20.(2009全國卷理)(本小題滿分12分) 已知橢圓的離心率為,過右焦點(diǎn)F的直線

23、與相交于、兩點(diǎn),當(dāng)?shù)男甭蕿?時,坐標(biāo)原點(diǎn)到的距離為 (I)求,的值; (II)上是否存在點(diǎn)P,使得當(dāng)繞F轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立?若存在,求出所有的P的坐標(biāo)與的方程;若不存在,說明理由。解:(I)設(shè),直線,由坐標(biāo)原點(diǎn)到的距離為 則,解得.又.(II)由(I)知橢圓的方程為.設(shè)、由題意知的斜率為一定不為0,故不妨設(shè) 代入橢圓的方程中整理得,顯然。由韋達(dá)定理有:.假設(shè)存在點(diǎn)P,使成立,則其充要條件為:點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,即。整理得。又在橢圓上,即.故將及代入解得,=,即.當(dāng);當(dāng).評析:處理解析幾何題,學(xué)生主要是在“算”上的功夫不夠。所謂“算”,主要講的是算理和算法。算法是解決問題采用的計算的方法,而算

24、理是采用這種算法的依據(jù)和原因,一個是表,一個是里,一個是現(xiàn)象,一個是本質(zhì)。有時候算理和算法并不是截然區(qū)分的。例如:三角形的面積是用底乘高的一半還是用兩邊與夾角的正弦的一半,還是分割成幾部分來算?在具體處理的時候,要根據(jù)具體問題及題意邊做邊調(diào)整,尋找合適的突破口和切入點(diǎn)。21.(2009湖南卷文)(本小題滿分13分) 已知橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,以兩個焦點(diǎn)和短軸的兩個端點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是一個面積為8的正方形(記為Q).()求橢圓C的方程;()設(shè)點(diǎn)P是橢圓C的左準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn),過點(diǎn)P的直線與橢圓C相交于M,N兩點(diǎn),當(dāng)線段MN的中點(diǎn)落在正方形Q內(nèi)(包括邊界)時,求直線的斜率的取值范圍。解:

25、()依題意,設(shè)橢圓C的方程為焦距為,由題設(shè)條件知, 所以 故橢圓C的方程為()橢圓C的左準(zhǔn)線方程為所以點(diǎn)P的坐標(biāo),顯然直線的斜率存在,所以直線的方程為。 如圖,設(shè)點(diǎn)M,N的坐標(biāo)分別為線段MN的中點(diǎn)為G, 由得. 由解得. 因?yàn)槭欠匠痰膬筛?,所以,于?=,因?yàn)?,所以點(diǎn)G不可能在軸的右邊,又直線,方程分別為所以點(diǎn)在正方形內(nèi)(包括邊界)的充要條件為 即 亦即解得,此時也成立.故直線斜率的取值范圍是22.(2009福建卷理)(本小題滿分13分)已知A,B 分別為曲線C: +=1(y0,a>0)與x軸的左、右兩個交點(diǎn),直線過點(diǎn)B,且與軸垂直,S為上異于點(diǎn)B的一點(diǎn),連結(jié)AS交曲線C于點(diǎn)T.(1)若

26、曲線C為半圓,點(diǎn)T為圓弧的三等分點(diǎn),試求出點(diǎn)S的坐標(biāo);(II)如圖,點(diǎn)M是以SB為直徑的圓與線段TB的交點(diǎn),試問:是否存在,使得O,M,S三點(diǎn)共線?若存在,求出a的值,若不存在,請說明理由。 19.【解析】解法一:()當(dāng)曲線C為半圓時,如圖,由點(diǎn)T為圓弧的三等分點(diǎn)得BOT=60°或120°.(1)當(dāng)BOT=60°時, SAE=30°.又AB=2,故在SAE中,有 (2)當(dāng)BOT=120°時,同理可求得點(diǎn)S的坐標(biāo)為,綜上, ()假設(shè)存在,使得O,M,S三點(diǎn)共線.由于點(diǎn)M在以SB為直線的圓上,故.顯然,直線AS的斜率k存在且k>0,可設(shè)直線A

27、S的方程為.由設(shè)點(diǎn)故,從而.亦即由得由,可得即經(jīng)檢驗(yàn),當(dāng)時,O,M,S三點(diǎn)共線. 故存在,使得O,M,S三點(diǎn)共線.解法二:()同解法一.()假設(shè)存在a,使得O,M,S三點(diǎn)共線.由于點(diǎn)M在以SO為直徑的圓上,故.顯然,直線AS的斜率k存在且K>0,可設(shè)直線AS的方程為由設(shè)點(diǎn),則有故由所直線SM的方程為O,S,M三點(diǎn)共線當(dāng)且僅當(dāng)O在直線SM上,即.故存在,使得O,M,S三點(diǎn)共線.23.(2009遼寧卷文)(本小題滿分12分)已知,橢圓C以過點(diǎn)A(1,),兩個焦點(diǎn)為(1,0)(1,0)。(1) 求橢圓C的方程;(2) E,F是橢圓C上的兩個動點(diǎn),如果直線AE的斜率與AF的斜率互為相反數(shù),證明直

28、線EF的斜率為定值,并求出這個定值。(22)解:()由題意,c1,可設(shè)橢圓方程為。因?yàn)锳在橢圓上,所以,解得3,(舍去)。所以橢圓方程為 4分()設(shè)直線方程:得,代入得設(shè)(,),(,)因?yàn)辄c(diǎn)(1,)在橢圓上,所以,。8分又直線AF的斜率與AE的斜率互為相反數(shù),在上式中以代,可得,。所以直線EF的斜率。即直線EF的斜率為定值,其值為。 12分24.(2009遼寧卷理)(本小題滿分12分)已知,橢圓C過點(diǎn)A,兩個焦點(diǎn)為(1,0),(1,0)。(3) 求橢圓C的方程;(4) E,F是橢圓C上的兩個動點(diǎn),如果直線AE的斜率與AF的斜率互為相反數(shù),證明直線EF的斜率為定值,并求出這個定值。(20)解:(

29、)由題意,c=1,可設(shè)橢圓方程為,解得,(舍去)所以橢圓方程為。 4分()設(shè)直線AE方程為:,代入得 設(shè),因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以 8分又直線AF的斜率與AE的斜率互為相反數(shù),在上式中以K代K,可得所以直線EF的斜率即直線EF的斜率為定值,其值為。 12分25.(2009寧夏海南卷理)(本小題滿分12分) 已知橢圓C的中心為直角坐標(biāo)系xOy的原點(diǎn),焦點(diǎn)在s軸上,它的一個頂點(diǎn)到兩個焦點(diǎn)的距離分別是7和1.()求橢圓C的方程;()若P為橢圓C上的動點(diǎn),M為過P且垂直于x軸的直線上的點(diǎn),=,求點(diǎn)M的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線。解:()設(shè)橢圓長半軸長及半焦距分別為,由已知得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為()設(shè)

30、,其中。由已知及點(diǎn)在橢圓上可得。整理得,其中。(i)時?;喌盟渣c(diǎn)的軌跡方程為,軌跡是兩條平行于軸的線段。(ii)時,方程變形為,其中當(dāng)時,點(diǎn)的軌跡為中心在原點(diǎn)、實(shí)軸在軸上的雙曲線滿足的部分。當(dāng)時,點(diǎn)的軌跡為中心在原點(diǎn)、長軸在軸上的橢圓滿足的部分;當(dāng)時,點(diǎn)的軌跡為中心在原點(diǎn)、長軸在軸上的橢圓;26.(2009陜西卷文)(本小題滿分12分)已知雙曲線C的方程為,離心率,頂點(diǎn)到漸近線的距離為。(I) 求雙曲線C的方程;(II)如圖,P是雙曲線C上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線C的兩條漸近線上,且分別位于第一、二象限,若,求面積的取值范圍。解析:解法1()由題意知,雙曲線C的頂點(diǎn)(0,a)到漸近線,所以

31、所以由所以曲線的方程是()由()知雙曲線C的兩條漸近線方程為設(shè)由將P點(diǎn)的坐標(biāo)代入因?yàn)橛炙杂泟t由又S(1)=2,當(dāng)時,面積取到最小值,當(dāng)當(dāng)時,面積取到最大值所以面積范圍是解答2()由題意知,雙曲線C的頂點(diǎn)(0,a)到漸近線,由所以曲線的方程是.()設(shè)直線AB的方程為由題意知由由將P點(diǎn)的坐標(biāo)代入得設(shè)Q為直線AB與y軸的交點(diǎn),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,m)=以下同解答127.(2009陜西卷理)(本小題滿分12分)已知雙曲線C的方程為,離心率,頂點(diǎn)到漸近線的距離為。(I)求雙曲線C的方程; (II)如圖,P是雙曲線C上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線C的兩條漸近線上,且分別位于第一、二象限,若,求面積的取值范圍

32、。28(本小題滿分14分)已知雙曲線C的方程為離心率頂點(diǎn)到漸近線的距離為()求雙曲線C的方程;()如圖,P是雙曲線C上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線C的兩條漸近線上,且分別位于第一,二象限.若求AOB面積的取值范圍.解答一()由題意知,雙曲線C的頂點(diǎn)到漸近線由 得 雙曲線C的方程為()由()知雙曲線C的兩條漸近線方程為設(shè)由得P點(diǎn)的坐標(biāo)為將P點(diǎn)坐標(biāo)代入化簡得設(shè)AOB又記由當(dāng)時,AOB的面積取得最小值2,當(dāng)時,AOB的面積取得最大值A(chǔ)OB面積的取值范圍是解答二()同解答一 ()設(shè)直線AB的方程為由題意知 由 得A點(diǎn)的坐標(biāo)為 由 得B點(diǎn)的坐標(biāo)為 由得P點(diǎn)的坐標(biāo)為 將P點(diǎn)坐標(biāo)代入設(shè)Q為直線AB與y軸的交點(diǎn),

33、則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,m). =以下同解答一.29.(2009四川卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率,右準(zhǔn)線方程為。(I)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(II)過點(diǎn)的直線與該橢圓交于兩點(diǎn),且,求直線的方程?!窘馕觥浚↖)由已知得,解得 所求橢圓的方程為 4分(II)由(I)得、若直線的斜率不存在,則直線的方程為,由得設(shè)、, ,這與已知相矛盾。若直線的斜率存在,設(shè)直線直線的斜率為,則直線的方程為,設(shè)、,聯(lián)立,消元得 , ,又 化簡得解得 所求直線的方程為 12分30.(2009全國卷文)(本小題滿分12分)(注意:在試題卷上作答無效) 如圖,已知拋物線與圓相交于A、B、C、D四個點(diǎn)。

34、()求r的取值范圍()當(dāng)四邊形ABCD的面積最大時,求對角線AC、BD的交點(diǎn)P的坐標(biāo)。解:()將拋物線代入圓的方程,消去,整理得(1)拋物線與圓相交于、四個點(diǎn)的充要條件是:方程(1)有兩個不相等的正根即。解這個方程組得.(II) 設(shè)四個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、。則由(I)根據(jù)韋達(dá)定理有,則 令,則 下面求的最大值。方法1:由三次均值有: 當(dāng)且僅當(dāng),即時取最大值。經(jīng)檢驗(yàn)此時滿足題意。法2:設(shè)四個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、則直線AC、BD的方程分別為解得點(diǎn)P的坐標(biāo)為。設(shè),由及()得由于四邊形ABCD為等腰梯形,因而其面積則將,代入上式,并令,等,令得,或(舍去)當(dāng)時,;當(dāng)時;當(dāng)時,故當(dāng)且僅當(dāng)時,有最大值,即四邊

35、形ABCD的面積最大,故所求的點(diǎn)P的坐標(biāo)為。31.(2009湖北卷文)(本小題滿分13分)如圖,過拋物線y22PX(P>0)的焦點(diǎn)F的直線與拋物線相交于M、N兩點(diǎn),自M、N向準(zhǔn)線L作垂線,垂足分別為M1、N1 ()求證:FM1FN1:()記FMM1、FM1N1、FN N1的面積分別為S1、S2、,S3,試判斷S224S1S3是否成立,并證明你的結(jié)論。本小題主要考查拋物線的概念,拋物線的幾何性質(zhì)等平面解析幾何的基礎(chǔ)知識,考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行推理運(yùn)算的能力(滿分13分)(1) 證法1:由拋物線的定義得 2分如圖,設(shè)準(zhǔn)線l與x的交點(diǎn)為而即故證法2:依題意,焦點(diǎn)為準(zhǔn)線l的方程為設(shè)點(diǎn)M,N的坐

36、標(biāo)分別為直線MN的方程為,則有由 得于是,故()成立,證明如下:證法1:設(shè),則由拋物線的定義得,于是將與代入上式化簡可得,此式恒成立。故成立。證法2:如圖,設(shè)直線M的傾角為,則由拋物線的定義得于是在和中,由余弦定理可得由(I)的結(jié)論,得即,得證。32.(2009寧夏海南卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓的中心為直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,它的一個項(xiàng)點(diǎn)到兩個焦點(diǎn)的距離分別是7和1(I) 求橢圓的方程(II) 若為橢圓的動點(diǎn),為過且垂直于軸的直線上的點(diǎn),(e為橢圓C的離心率),求點(diǎn)的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線。(20)解:()設(shè)橢圓長半軸長及分別為a,c,由已知得 解得a=4,c=3,所以橢

37、圓C的方程為()設(shè)M(x,y),P(x,),其中由已知得而,故 由點(diǎn)P在橢圓C上得 代入式并化簡得所以點(diǎn)M的軌跡方程為軌跡是兩條平行于x軸的線段.33.(2009湖南卷理)(本小題滿分13分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P到點(diǎn)F(3,0)的距離的4倍與它到直線x=2的距離的3倍之和記為d,當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動時,d恒等于點(diǎn)P的橫坐標(biāo)與18之和 ()求點(diǎn)P的軌跡C; ()設(shè)過點(diǎn)F的直線I與軌跡C相交于M,N兩點(diǎn),求線段MN長度的最大值。 解()設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則3x-2由題設(shè) 當(dāng)x>2時,由得 化簡得 當(dāng)時 由得 化簡得 故點(diǎn)P的軌跡C是橢圓在直線x=2的右側(cè)部分與拋物線在直線x=2的左側(cè)

38、部分(包括它與直線x=2的交點(diǎn))所組成的曲線,參見圖1()如圖2所示,易知直線x=2與,的交點(diǎn)都是A(2,),B(2,),直線AF,BF的斜率分別為=,=.當(dāng)點(diǎn)P在上時,由知. 當(dāng)點(diǎn)P在上時,由知 若直線l的斜率k存在,則直線l的方程為(i)當(dāng)k,或k,即k-2 時,直線I與軌跡C的兩個交點(diǎn)M(,),N(,)都在C 上,此時由知MF= 6 - NF= 6 - 從而MN= MF+ NF= (6 - )+ (6 - )=12 - ( +)由 得 則,是這個方程的兩根,所以+=*MN=12 - (+)=12 - 因?yàn)楫?dāng) 當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立。(2)當(dāng)時,直線L與軌跡C的兩個交點(diǎn) 分別在上,不妨設(shè)點(diǎn)在

39、上,點(diǎn)上,則知, 設(shè)直線AF與橢圓的另一交點(diǎn)為E 所以。而點(diǎn)A,E都在上,且 有(1)知若直線的斜率不存在,則=3,此時綜上所述,線段MN長度的最大值為35.(2009天津卷理)(本小題滿分14分) 以知橢圓的兩個焦點(diǎn)分別為,過點(diǎn)的直線與橢圓相交與兩點(diǎn),且。(1) 求橢圓的離心率;(2) 求直線AB的斜率;(3) 設(shè)點(diǎn)C與點(diǎn)A關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱,直線上有一點(diǎn)在的外接圓上,求的值本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、圓的方程等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算能力和推理能力,滿分14分(I) 解:由/且,得,從而 整理,得,故離心率(II) 解:由(

40、I)得,所以橢圓的方程可寫為 設(shè)直線AB的方程為,即. 由已知設(shè),則它們的坐標(biāo)滿足方程組消去y整理,得.依題意,而 由題設(shè)知,點(diǎn)B為線段AE的中點(diǎn),所以 聯(lián)立解得,將代入中,解得.(III)解法一:由(II)可知當(dāng)時,得,由已知得.線段的垂直平分線l的方程為直線l與x軸的交點(diǎn)是外接圓的圓心,因此外接圓的方程為.直線的方程為,于是點(diǎn)H(m,n)的坐標(biāo)滿足方程組 , 由解得故當(dāng)時,同理可得.解法二:由(II)可知當(dāng)時,得,由已知得由橢圓的對稱性可知B,C三點(diǎn)共線,因?yàn)辄c(diǎn)H(m,n)在的外接圓上,且,所以四邊形為等腰梯形. 由直線的方程為,知點(diǎn)H的坐標(biāo)為.因?yàn)?,所以,解得m=c(舍),或.則,所以.

41、當(dāng)時同理可得 36.(2009四川卷理)(本小題滿分12分)已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,離心率,右準(zhǔn)線方程為。(I)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(II)過點(diǎn)的直線與該橢圓交于兩點(diǎn),且,求直線的方程。本小題主要考查直線、橢圓、平面向量等基礎(chǔ)知識,以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題及推理運(yùn)算能力。 解:()有條件有,解得。 。 所以,所求橢圓的方程為。4分()由()知、。 若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為x=-1. 將x=-1代入橢圓方程得。 不妨設(shè)、, . ,與題設(shè)矛盾。 直線l的斜率存在。 設(shè)直線l的斜率為k,則直線的方程為y=k(x+1)。設(shè)、,聯(lián)立,消y得。由根與系數(shù)的關(guān)系知,從而,又,。 。化簡得解

42、得37.(2009福建卷文)(本小題滿分14分)已知直線經(jīng)過橢圓的左頂點(diǎn)A和上頂點(diǎn)D,橢圓的右頂點(diǎn)為,點(diǎn)和橢圓上位于軸上方的動點(diǎn),直線,與直線分別交于兩點(diǎn)。 (I)求橢圓的方程; ()求線段MN的長度的最小值; ()當(dāng)線段MN的長度最小時,在橢圓上是否存在這樣的點(diǎn),使得的面積為?若存在,確定點(diǎn)的個數(shù),若不存在,說明理由解法一:(I)由已知得,橢圓的左頂點(diǎn)為上頂點(diǎn)為 故橢圓的方程為()直線AS的斜率顯然存在,且,故可設(shè)直線的方程為,從而由得0設(shè)則得,從而即又由得故又當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立時,線段的長度取最小值()由()可知,當(dāng)取最小值時, 此時的方程為 要使橢圓上存在點(diǎn),使得的面積等于,只須到直線的距離等于,所以在平行于且與距

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