2005年全国高考数学试题分类汇编——圆锥曲线
第一部分,选择题。
1. (2005全国卷Ⅰ文第6题) 已知双曲线
的一条准线为
,则该双曲线的离心率为
( )
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
2 (2005全国卷Ⅰ理第6题) 已知双曲线
的一条准线与抛物线
的准线重合,则该双曲线的离心率为
( )
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
3. (2005全国卷II文第5题)抛物线
上一点
的纵坐标为4,则点
与抛物线焦点的距离为
( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
4.(2005全国卷II文第6题) 双曲线
的渐近线方程是
( )
(A)
(B)
(C)
(D)
![]()
5. (2005全国卷II理第6题) 已知双曲线
的焦点为
、
,点
在双曲线上且
轴,则
到直线
的距离为 (
)
(A)
(B)
(C)
(D)
![]()
6. (2005全国卷III理第9题,文第9题) 已知双曲线
的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且
则点M到x轴的距离为
(
)
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
7. (2005全国卷III理第10题,文第10题) 设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
8. (2005辽宁卷第11题)
已知双曲线的中心在原点,离心率为
.若它的一条准线与抛物线
的准线重合,则该双曲线与抛物线
的交点到原点的距离是
( )
A.2
+
B.
C.
D.21
9.(2005江苏卷第6题)抛物线y=4
上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是 (
)
( A )
(
B )
(
C )
(
D ) 0
10. (2005江苏卷第11题) 点P(-3,1)在椭圆
的左准线上.过点P且方向为a=(2,-5)的光线,经直线
=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为
( )
( A )
(
B )
(
C )
( D )
![]()
11. (2005广东卷第5题)若焦点在x轴上的椭圆
的离心率为
,则m= (
)
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
12. (2005重庆卷理第9题,文第9题)
若动点(x,y)在曲线
(b>0)上变化,则x2+2y的最大值为
( )
(A)
; (B)
;
(C)
; (D) 2b。
13. (2005天津卷理第5题,文第6题) 设双曲线以椭圆
长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为
( )
A.
B.
C.
D.![]()
14.(2006天津卷理第6题) 从集合{1,2,3…,11}中任选两个元素作为椭圆方程
中的m和n,则能组成落在矩形区域B={(x,y) x<11且y<9}内的椭圆个数为
( )
A.43 B. 72 C. 86 D. 90
15.(2005湖南卷理第7题,文第8题)已知双曲线
-
=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于点A,△OAF的面积为
(O为原点),则两条渐近线的夹角为( )
A.30º B.45º C.60º D.90º
16. (2005湖北卷理第5题,文第6题)双曲线
离心率为2,有一个焦点与抛物线
的焦点重合,则mn的值为
( )
A.
B.
C.
D.![]()
17. (2005福建卷文第9题)
已知定点A、B且AB=4,动点P满足PA-PB=3,则PA的最小值是 ( )
A.
B.
C.
D.5
18.(2005福建卷理第10题)已知F1、F2是双曲线
的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 ( )
A.
B.
C.
D.![]()
19. (2005福建卷理第11题)设
的最小值是
( )
A.
B.
C.-3 D.![]()
20. (2005浙江卷文第9题) 数y=ax2+1的图象与直线y=x相切,则a= ( )
(A)
(B)
(C)
(D)1
21. (2005上海理第15题)过抛物线
的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线
( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在
22. (2005山东卷理第12题) 直线
关于原点对称的直线为
,若
与椭圆
的交点为A、B,点
为椭圆上的动点,则使
的面积为
的点
的个数为
( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
第二部分,填空题
23. (2005重庆卷文第16题)
已知
,B是圆F:
(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为_____________。
24. (2005重庆卷理第16题)
连接抛物线上任意四点组成的四边形可能是 (填写所有正确选项的序号).
①菱形 ②有3条边相等的四边形 ③梯形
④平行四边形 ⑤有一组对角相等的四边形
25. (2005北京卷文第9题)
抛物线y2=4x的准线方程是 ;焦点坐标是 .
26.(2005江西卷理第16题,文第16题)
以下四个关于圆锥曲线的命题中:
①设A、B为两个定点,k为非零常数,
,则动点P的轨迹为双曲线;
②过定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若
则动点P的轨迹为椭圆;
③方程
的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线
有相同的焦点.
其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号)
27. (2005浙江卷理第13题,文第13题)
过双曲线
(a>0,b>0)的左焦点且垂直于x轴的直线与双曲线相交于M、N两点,以MN为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于_________.
28. (2005上海理第5题)
若双曲线的渐近线方程为
,它的一个焦点是
,则双曲线的方程是__________。
29. (2005上海文第7题)
若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是(2
,0),则椭圆的标准方程是_______________.
30. (2005山东卷理第14题)
设双曲线
的右焦点为
,右准线
与两条渐近线交于P、
两点,如果
是直角三角形,则双曲线的离心率
.
第三部分,解答题
31. (2005全国卷Ⅰ理第21题,文第22题)
已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在
轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,
与
共线.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设M为椭圆上任意一点,且
,证明
为定值.
32. (2005全国卷II理第21题,文第22题)
、
、
、
四点都在椭圆
上,
为椭圆在
轴正半轴上的焦点.已知
与
共线,
与
共线,且
.求四边形
的面积的最小值和最大值.
33.(2005全国卷III理第21题,文第22题)
设
两点在抛物线
上,
是AB的垂直平分线,
(Ⅰ)当且仅当
取何值时,直线
经过抛物线的焦点F?证明你的结论;
(文Ⅱ)当
时,求直线
的方程.
(理Ⅱ)当直线
的斜率为2时,求
在
轴上截距的取值范围。
34.(2005辽宁卷第21题,满分14分)
已知椭圆
的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足
点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足![]()
(Ⅰ)设
为点P的横坐标,证明
;
(Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;
(Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,
使△F1MF2的面积S=
若存在,求∠F1MF2
的正切值;若不存在,请说明理由.
35.(2005广东卷第17题)
在平面直角坐标系xOy中,抛物线
上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足
(如图4所示).
(Ⅰ)求
得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;
(Ⅱ)
的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.




(35题图) (36题图) (37题图)
36.(2005江西卷文第21题,满分12分)
如图,M是抛物线上y2=x上的一点,动弦ME、MF分别交x轴于A、B两点,且MA=MB.
(1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值;
(2)若M为动点,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的轨迹
37.(2005江西卷理第22题,满分14分)
如图,设抛物线
的焦点为F,动点P在直线
上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.
(1)求△APB的重心G的轨迹方程.
(2)证明∠PFA=∠PFB.
38. (2005重庆卷文第21题,满分12分)
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。
39. (2005重庆卷理第21题,满分12分)
已知椭圆C1的方程为
,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点。
(1) 求双曲线C2的方程;
(2) 若直线l:
与椭圆C1及双曲线C2恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足
(其中O为原点),求k的取值范围。
40. (2005浙江卷文第19题)
如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为4,左准线l与x轴的交点为M,MA1∶A1F1=2∶1.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若点P为l上的动点,求∠F1PF2最大值.
41. (2005浙江卷理第17题)
如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为4,左准线l与x轴的交点为M,MA1∶A1F1=2∶1.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线l1:x=m(m>1),P为l1上的动点,使∠F1PF2最大的点P记为Q,求点Q的坐标(用m表示).
42. (2005天津卷理第21题,文第22题,满分14分)
抛物线C的方程为
,过抛物线C上一点P(x0,y0)(x
0≠0)作斜率为k1,k2的两条直线分别交抛物线C于A(x1,y1)B(x2,y2)两点(P,A,B三点互不相同),且满足
.
(Ⅰ)求抛物线C的焦点坐标和准线方程;
(Ⅱ)设直线AB上一点M,满足
,证明线段PM的中点在y轴上;
(Ⅲ)当
=1时,若点P的坐标为(1,-1),求∠PAB为钝角时点A的纵坐标
的取值范围.
43. (2005上海卷文第21题,本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分6分,
第3小题满分6分.)
已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4、且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.
(1)求抛物线方程;
(2)过M作MN⊥FA, 垂足为N,求点N的坐标;
(3)以M为圆心,MB为半径作圆M.当K(m,0)是x轴上一动点时,丫讨论直线AK与圆M的位置关系.
44. (2005上海理第19题,,本题共有3个小题,满分14分,其中第1小题满分6分, 第2小题满分8分)
如图,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,
。
(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
,求椭圆上的点到点M的距离
的最小值。
45. (2005山东卷理第22题,文第22题)
已知动圆过定点
,且与直线
相切,其中
.
(I)求动圆圆心
的轨迹的方程;
(理II)设A、B是轨迹
上异于原点
的两个不同点,直线
和
的倾斜角分别为
和
,当
变化且
为定值
时,证明直线
恒过定点,并求出该定点的坐标.
(文II)设A、B是轨迹
上异于原点
的两个不同点,直线
和
的倾斜角分别为
和
,当
变化且
时,证明直线
恒过定点,并求出该定点的坐标![]()
46.(2005湖南卷理第19题,文第21题,满分14分)
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的左.右焦点为F1、F2,离心率为e. 直线l:y=ex+a与x轴.y轴分别交于点A、B,M是直线l与椭圆C的一个公共点,P是点F1关于直线l的对称点,设
=λ
.
(Ⅰ)证明:λ=1-e2;
(Ⅱ)若
,△PF1F2的周长为6;写出椭圆C的方程;
(Ⅲ)确定λ的值,使得△PF1F2是等腰三角形.
47.(2005湖北卷理第21题,文第22题)
设A、B是椭圆
上的两点,点N(1,3)是线段AB的中点,线段AB的垂直平分线与椭圆相交于C、D两点.
(Ⅰ)确定
的取值范围,并求直线AB的方程;
(Ⅱ)试判断是否存在这样的
,使得A、B、C、D四点在同一个圆上?并说明理由.
48.(2005福建卷理第21题,文第22题)
已知方向向量为
的直线l过点(
)和椭圆
的焦点,且椭圆C的中心关于直线l的对称点在椭圆C的右准线上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足
cot∠MON≠0(O为原点).若存在,求直线m的方程;若不存在,请说明理由.
49.(2005北京卷理第18题,文第20题)
如图,直线 l1:y=kx(k>0)与直线l2:y=-kx之间的阴影区域(不含边界)记为W,其左半部分记为W1,右半部分记为W2.
(I)分别用不等式组表示W1和W2;
(II)若区域W中的动点P(x,y)到l1,l2的距离之积等于d2,求点P的轨迹C的方程;
(III)设不过原点O的直线l与(II)中的曲线C相交于M1,M2两点,且与l1,l2分别交于M3,M4两点.求证△OM1M2的重心与△OM3M4的重心重合.
参考答案
1.D 2.D 3. D 4. C 5. C 6. C 7. D 8. B 9. B 10. A
11. B 12. A 13. C 14.B 15. D 16. A 17. C 18. D 19. C
20. B 21. B 22. B
23.
24.②③⑤ 25. x=-1;(1, 0)
26.③④ 27.
2 28.
29.
30.
.
31. (2005全国卷Ⅰ理第21题,文第22题)
解:设椭圆方程为![]()
则直线AB的方程为![]()
化简得
.
令
则 ![]()
![]()
共线,得
![]()
又![]()
∴![]()
∴
即
,∴![]()
∴![]()
故离心率为![]()
(II)证明:由(I)知
,所以椭圆
可化为
.
设
,由已知得![]()

在椭圆上, ![]()
即
①
由(I)知![]()
∴![]()
∴![]()
![]()
又
又,代入①得 ![]()
故
为定值,定值为1
32. (2005全国卷II理第21题,文第22题)
解:如图,由条件知MN和PQ是椭圆的两条弦,相交于焦点F(0,1),且PQ⊥MN,直线PQ、NM中至少有一条存在斜率,不妨设PQ的斜率为K,又PQ过点F(0,1),故PQ的方程为
=
+1
将此式代入椭圆方程得(2+
)
+2
-1=0
设P、Q两点的坐标分别为(
,
),(
,
),则
![]()
从而![]()
亦即![]()
(1)当
≠0时,MN的斜率为-
,同上可推得
故四边形面积
令
=
得![]()
∵
=
≥2
当
=±1时
=2,S=
且S是以
为自变量的增函数
∴![]()
②当
=0时,MN为椭圆长轴,MN=2
,PQ=
。∴S=
PQMN=2
综合①②知四边形PMQN的最大值为2,最小值为
。
33.(2005全国卷III理第21题,文第22题)
解:(Ⅰ)
<法一>
两点到抛物线的准线的距离相等.
∵抛物线的准线是x轴的平行线,
不同时为0,
∴上述条件等价于![]()
∵
, ∴上述条件等价于 ![]()
即当且仅当
时,l经过抛物线的焦点F.
<法二>
∵抛物线
,即
,
∴焦点为
………………………………………………………1分
(1)直线
的斜率不存在时,显然有
………………………………3分
(2)直线
的斜率存在时,设为k,截距为b
即直线
:y=kx+b
由已知得:
……………5分

……………7分
![]()
![]()
即
的斜率存在时,不可能经过焦点
……………………………………8分
所以当且仅当
=0时,直线
经过抛物线的焦点F…………………………9分
(文Ⅱ)
当
时,
直线
的斜率显然存在,设为
:y=kx+b………………………………10分
则由(Ⅰ)得:
………………………11分
…………………………………………13分
所以直线
的方程为![]()
(理II)
设l在y轴上的截距为b,依题意得l的方程为
;过点A、B的直线方程可写为
,所以
满足方程
得
;
A,B为抛物线上不同的两点等价于上述方程的判别式![]()
即![]()
设AB的中点N的坐标为
,则
![]()
由![]()
即得l在y轴上截距的取值范围为(
).
34.(2005辽宁卷第21题,满分14分)
(Ⅰ)证法一:设点P的坐标为![]()
由P
在椭圆上,得

由
,所以
………………………3分
证法二:设点P的坐标为
记![]()
则![]()
由![]()
证法三:设点P的坐标为
椭圆的左准线方程为![]()
由椭圆第二定义得
,即![]()
由
,所以
…………………………3分
(Ⅱ)解法一:设点T的坐标为
当
时,点(
,0)和点(-
,0)在轨迹上.
当
时,由
,得
.
又
,所以T为线段F2Q的中点.
在△QF1F2中,
,所以有![]()
综上所述,点T的轨迹C的方程是
…………………………7分
解法二:设点T的坐标为
当
时,点(
,0)和点(-
,0)在轨迹上.
当
时,由
,得
.
又
,所以T为线段F2Q的中点.
设点Q的坐标为(
),则
因此
①
由
得
②
将①代入②,可得![]()
综上所述,点T的轨迹C的方程是
……………………7分
|

由③得
,由④得
所以,当
时,存在点M,使S=
;
当
时,不存在满足条件的点M.………………………11分
当
时,
,
由
,
,
,得![]()
解法二:C上存在点M(
)使S=
的充要条件是
|
由④得
上式代入③得![]()
于是,当
时,存在点M,使S=
;
当
时,不存在满足条件的点M.………………………11分
当
时,记
,
由
知
,所以
…………14分
35.(2005广东卷第17题)
解:(I)设△AOB的重心为G(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),则
…(1)
∵OA⊥OB ∴
,即
,……(2)
又点A,B在抛物线上,有
,代入(2)化简得![]()
∴![]()
所以重心为G的轨迹方程为![]()
(II)![]()
由(I)得
当且仅当
即
时,等号成立。
所以△AOB的面积存在最小值,存在时求最小值1;
36.(2005江西卷文第21题,满分12分)
解:(1)设M(y
,y0),直线ME的斜率为k(l>0)
则直线MF的斜率为-k,方程为![]()
∴由
,消![]()
解得![]()
∴
(定值)
所以直线EF的斜率为定值
(2)
直线ME的方程为![]()
由
得![]()
同理可得![]()
设重心G(x, y),则有
消去参数
得![]()

37.(2005江西卷理第22题,满分14分)
解:(1)设切点A、B坐标分别为
,
∴切线AP的方程为:![]()
切线BP的方程为:![]()
解得P点的坐标为:![]()
所以△APB的重心G的坐标为
,
![]()
所以
,由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为:
![]()
(2)方法1:因为![]()
由于P点在抛物线外,则![]()
∴
同理有
∴∠AFP=∠PFB.
方法2:①当
所以P点坐标为
,则P点到直线AF的距离为:
即![]()
所以P点到直线BF的距离为:
所以d1=d2,即得∠AFP=∠PFB.
②当
时,直线AF的方程:
直线BF的方程:
所以P点到直线AF的距离为:

同理可得到P点到直线BF的距离
,因此由d1=d2,可得到∠AFP=∠PFB.
38. (2005重庆卷文第21题,满分12分)
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![]()
39. (2005重庆卷理第21题,满分12分)
解:(Ⅰ)设双曲线C2的方程为
,则![]()
故C2的方程为![]()
(II)将![]()
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得
即
①
.
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得



解此不等式得
③
由①、②、③得
![]()
故k的取值范围为![]()
40. (2005浙江卷文第19题)
本题主要考查椭圆的几何性质、椭圆方程、两条直线的夹角等基础知识,考查解析几何的基本思想方法和综合解题能力。满分14分。
解:(Ⅰ)设椭圆方程为
,半焦距为
,则

(Ⅱ)![]()

41. (2005浙江卷理第17题)
解:(I)设椭圆方程为
(
),半焦距为c, 则
,
,
由题意,得
,解得 ![]()
故椭圆方程为![]()
(II)设P(![]()
当
时,![]()
当
时, ![]()
只需求
的最大值即可。
直线
的斜率
,直线
的斜率![]()
![]()
![]()
当且仅当
=
时,
最大,
∴Q(m,±
),m>1.
42. (2005天津卷理第21题,文第22题,满分14分)
解:(Ⅰ)由抛物线
的方程
(
)得,焦点坐标为
,准线方程为
.
(Ⅱ)证明:设直线
的方程为
,直线
的方程为
.
点
和点
的坐标是方程组
的解.将②式代入①式得
,于是
,故
③
又点
和点
的坐标是方程组
的解.将⑤式代入④式得
.于是
,故
.
由已知得,
,则
. ⑥
设点
的坐标为
,由
,则
.
将③式和⑥式代入上式得
,即
.
∴线段
的中点在
轴上.
(Ⅲ)因为点
在抛物线
上,所以
,抛物线方程为
.
由③式知
,代入
得
.
将
代入⑥式得
,代入
得
.
因此,直线
、
分别与抛物线
的交点
、
的坐标为
,
.
于是
,
,
.
因
为钝角且
、
、
三点互不相同,故必有
.
求得
的取值范围是
或
.又点
的纵坐标
满足
,故当
时,
;当
时,
.即![]()
43. (2005上海卷文第21题,本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分6分,
第3小题满分6分.)
[解](1) 抛物线y2=2px的准线为x=-
,于是4+
=5, ∴p=2.
∴抛物线方程为y2=4x.
(2)∵点A是坐标是(4,4), 由题意得B(0,4),M(0,2),
又∵F(1,0), ∴kFA=
;MN⊥FA, ∴kMN=-
,
则FA的方程为y=
(x-1),MN的方程为y-2=-
x,解方程组得x=
,y=
,
∴N的坐标(
,
).
(1) 由题意得, ,圆M.的圆心是点(0,2), 半径为2,
当m=4时, 直线AK的方程为x=4,此时,直线AK与圆M相离.
当m≠4时, 直线AK的方程为y=
(x-m),即为4x-(4-m)y-4m=0,
圆心M(0,2)到直线AK的距离d=
,令d>2,解得m>1
∴当m>1时, AK与圆M相离;
当m=1时, AK与圆M相切;
当m<1时, AK与圆M相交.
44. (2005上海理第19题,,本题共有3个小题,满分14分,其中第1小题满分6分, 第2小题满分8分)
[解](1)由已知可得点A(-6,0),F(0,4)
设点P(
,
),则
={
+6,
},
={
-4,
},由已知可得

则2
+9
-18=0,
=
或
=-6.
由于
>0,只能
=
,于是
=
.
∴点P的坐标是(
,
)
(2) 直线AP的方程是
-![]()
+6=0.
设点M(
,0),则M到直线AP的距离是
.
于是
=
,又-6≤
≤6,解得
=2.
椭圆上的点(
,
)到点M的距离
有
,
由于-6≤
≤6, ∴当
=
时,d取得最小值![]()
45. (2005山东卷理第22题,文第22题)

解:(I)如图,设
为动圆圆心,
为记为
,过点
作直线
的垂线,垂足为
,由题意知:
即动点
到定点
与定直线
的距离相等,由抛物线的定义知,点
的轨迹为抛物线,其中
为焦点,
为准线,所以轨迹方程为
;
(理II)如图,设
,由题意得
(否则
)且
所以直线
的斜率存在,设其方程为
,显然
,将
与
联立消去
,得
由韦达定理知
①
(1)当
时,即
时,
所以
,
所以
由①知:
所以
因此直线
的方程可表示为
,即
所以直线
恒过定点![]()
(2)当
时,由
,得
=
=
将①式代入上式整理化简可得:
,所以
,
此时,直线
的方程可表示为![]()
即![]()
所以直线
恒过定点![]()
所以由(1)(2)知,当
时,直线
恒过定点
,当
时直线
恒过定点
.
(文II)
直线
的方程可表示为![]()
即![]()
所以,直线
恒过定点
.
46.(2005湖南卷理第19题,文第21题,满分14分)
(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:
与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是
.
所以点M的坐标是(
). 由![]()
即
证法二:因为A、B分别是直线l:
与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是
设M的坐标是![]()
所以
因为点M在椭圆上,所以 ![]()
即
解得![]()
(Ⅱ)当
时,
,所以
由△MF1F2的周长为6,得![]()
所以
椭圆方程为![]()
(Ⅲ)解法一:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有PF1=F1F2,即![]()
设点F1到l的距离为d,由![]()
得
所以![]()
即当
△PF1F2为等腰三角形.
解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有PF1=F1F2,
设点P的坐标是
,
则
由PF1=F1F2得![]()
两边同时除以4a2,化简得
从而![]()
于是
. 即当
时,△PF1F2为等腰三角形.
47.(2005湖北卷理第21题,文第22题)
(I)解法1:依题意,可设直线AB的方程为
,整理得
①
设
①的两个不同的根,
②
是线段AB的中点,得
![]()
解得k=-1,代入②得,
>12,即
的取值范围是(12,+
).
于是,直线AB的方程为![]()
解法2:设![]()

依题意,![]()

(II)解法1:
代入椭圆方程,整理得
③
③的两根,

于是由弦长公式可得
④
将直线AB的方程![]()
⑤
同理可得
⑥
![]()
假设在在
>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.点M到直线AB的距离为
⑦
于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得
![]()
故当
时,A、B、C、D四点均在以M为圆心,
为半径的圆上.
(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:
A、B、C、D共圆
△ACD为直角三角形,A为直角![]()
⑧
由⑥式知,⑧式左边=![]()
由④和⑦知,⑧式右边=![]()
![]()
∴⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆
解法2:由(II)解法1及
.
代入椭圆方程,整理得
③
将直线AB的方程
代入椭圆方程,整理得
⑤
解③和⑤式可得 ![]()
不妨设![]()
∴![]()
![]()
计算可得
,∴A在以CD为直径的圆上.
又B为A关于CD的对称点,∴A、B、C、D四点共圆.
(注:也可用勾股定理证明AC⊥AD)
48.(2005福建卷理第21题,文第22题)
(I)解法一:直线
, ①
过原点垂直
的直线方程为
, ②
解①②得![]()
∵椭圆中心(0,0)关于直线
的对称点在椭圆C的右准线上,
![]()
∵直线
过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).
故椭圆C的方程为
③
解法二:直线
.
设原点关于直线
对称点为(p,q),则
解得p=3.
∵椭圆中心(0,0)关于直线
的对称点在椭圆C的右准线上,
∵直线
过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).
故椭圆C的方程为
③
(II)解法一:设M(
),N(
).
当直线m不垂直
轴时,直线
代入③,整理得
![]()
![]()
![]()
点O到直线MN的距离![]()
即 ![]()
|
即![]()
整理得![]()
当直线m垂直x轴时,也满足
.
故直线m的方程为![]()
或
或![]()
经检验上述直线均满足
.所以所求直线方程为![]()
或
或![]()
解法二:设M(
),N(
).
当直线m不垂直
轴时,直线
代入③,整理得
![]()
∵E(-2,0)是椭圆C的左焦点,
∴MN=ME+NE
=![]()
以下与解法一相同.
解法三:设M(
),N(
).
设直线
,代入③,整理得![]()
![]()

即 ![]()
![]()
![]()

∴
=
,整理得
解得
或![]()
故直线m的方程为
或
或![]()
经检验上述直线均满足![]()
所以所求直线方程为
或
或![]()
49.(2005北京卷理第18题,文第20题)
解:(I)W1={(x, y) kx<y<-kx, x<0},W2={(x, y) -kx<y<kx, x>0},
(II)直线l1:kx-y=0,直线l2:kx+y=0,由题意得
, 即
,
由P(x, y)∈W,知k2x2-y2>0,
所以
,即
,
所以动点P的轨迹C的方程为
;
(III)当直线l与x轴垂直时,可设直线l的方程为x=a(a≠0).由于直线l,曲线C关于x轴对称,且l1与l2关于x轴对称,于是M1M2,M3M4的中点坐标都为(a,0),所以△OM1M2,△OM3M4的重心坐标都为(
a,0),即它们的重心重合,
当直线l1与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=mx+n(n≠0).
由
,得![]()
由直线l与曲线C有两个不同交点,可知k2-m2≠0且
△=
>0
设M1,M2的坐标分别为(x1, y1),(x2, y2),
则
,
,
设M3,M4的坐标分别为(x3, y3),(x4, y4),
由
得![]()
从而
,
所以y3+y4=m(x3+x4)+2n=m(x1+x2)+2n=y1+y2,
于是△OM1M2的重心与△OM3M4的重心也重合.
