高考数学圆锥曲线试题汇编
重庆文
(12)已知以F1(2,0),F2(2,0)为焦点的椭圆与直线有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为
(A) (B)
(C)
(D)
(21)(本小题满分12分,(Ⅰ)小问4分,(Ⅱ)小问8分)
如题(21)图,倾斜角为a的直线经过抛物线的焦点F,且与抛物线交于A、B两点。
题(21)图
(Ⅰ)求抛物线的焦点F的坐标及准线l的方程;
(Ⅱ)若a为锐角,作线段AB的垂直平分线m交x轴于点P,证明FP-FPcos
(21)(本小题12分)
(Ⅰ)解:设抛物线的标准方程为,则
,从而
因此焦点的坐标为(2,0).
又准线方程的一般式为。
从而所求准线l的方程为。
答(21)图
(Ⅱ)解法一:如图(21)图作AC⊥l,BD⊥l,垂足为C、D,则由抛物线的定义知
FA=FC,FB=BD.
记A、B的横坐标分别为xxxz,则
FA=AC=解得
,
类似地有,解得
。
记直线m与AB的交点为E,则
所以
。
故。
解法二:设,
,直线AB的斜率为
,则直线方程为
。
将此式代入,得
,故
。
记直线m与AB的交点为,则
,
,
故直线m的方程为.
令y=0,得P的横坐标故
。
从而为定值。
重庆理
(16)过双曲线的右焦点F作倾斜角为
的直线,交双曲线于PQ两点,则FPFQ的值为__________.
(22) (本小题满分12分)如图,中心在原点O的椭圆的右焦点为F(3,0),右准线l的方程为:x = 12。
(1)求椭圆的方程;
(2)在椭圆上任取三个不同点,使
,证明
为定值,并求此定值。
|
浙江文
(10)已知双曲线
的左、右焦点分别为F1、F2,P是准线上一点,且P F1⊥P F2,|P F1|
|P F2 |=4ab,则双曲线的离心率是
(A) (B)
(C)2 (D)3
(21)(本题15分)如图,直线y=kx+b与椭圆交于A、B两点,记△AOB的面积为S.
(I)求在k=0,0<b<1的条件下,S的最大值;
(Ⅱ)当|AB|=2,S=1时,求直线AB的方程.
(21)本题主要考查椭圆的几何性质、椭圆与直线的位置关系等基础知识,考查解析几何的基本思想方法和综合解题能力.满分15分.
(I)解:设点A的坐标为(,点B的坐标为
,
由,解得
所以
当且仅当时,.S取到最大值1.
(Ⅱ)解:由得
①
|AB|=
②
又因为O到AB的距离 所以
③
③代入②并整理,得
解得,,代入①式检验,△>0
故直线AB的方程是
或
或
或
.
浙江理
(9)已知双曲线的左、右焦点分别为
,
,
是准线上一点,且
,
,则双曲线的离心率是( )
A. B.
C.
D.
天津文
(7)设双曲线的离心率为
,且它的一条准线与抛物线
的准线重合,则此双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
(22)(本小题满分14分)
设椭圆的左、右焦点分别为
是椭圆上的一点,
,原点
到直线
的距离为
.
(Ⅰ)证明;
(Ⅱ)求使得下述命题成立:设圆
上任意点
处的切线交椭圆于
,
两点,则
.
(22)本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、两条直线垂直、圆的方程等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法及推理、运算能力.满分14分.
(Ⅰ)证法一:由题设及
,
,不妨设点
,其中
,由于点
在椭圆上,有
,
,
解得,从而得到
,
直线的方程为
,整理得
.
由题设,原点到直线
的距离为
,即
,
将代入原式并化简得
,即
.
证法二:同证法一,得到点的坐标为
,
过点
作
,垂足为
,易知
,故
由椭圆定义得,又
,所以
,
解得,而
,得
,即
.
(Ⅱ)解法一:圆上的任意点
处的切线方程为
.
当时,圆
上的任意点都在椭圆内,故此圆在点
处的切线必交椭圆于两个不同的点
和
,因此点
,
的坐标是方程组
的解.当
时,由①式得
代入②式,得,即
,
于是,
.
若,则
.
所以,.由
,得
.在区间
内此方程的解为
.
当时,必有
,同理求得在区间
内的解为
.
另一方面,当时,可推出
,从而
.
综上所述,使得所述命题成立.
天津理
22.(本小题满分14分)
设椭圆的左、右焦点分别为
是椭圆上的一点,
,原点
到直线
的距离为
.
(Ⅰ)证明;
(Ⅱ)设为椭圆上的两个动点,
,过原点
作直线
的垂线
,垂足为
,求点
的轨迹方程.
22.本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、求曲线的方程等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法及推理、运算能力.满分14分.
(Ⅰ)证法一:由题设及
,
,不妨设点
,其中
.由于点
在椭圆上,有
,即
.
解得,从而得到
.
直线的方程为
,整理得
.
由题设,原点到直线
的距离为
,即
,
将代入上式并化简得
,即
.
证法二:同证法一,得到点的坐标为
.
过点作
,垂足为
,易知
,故
.
由椭圆定义得
,又
,
所以,
解得,而
,得
,即
.
(Ⅱ)解法一:设点的坐标为
.
当时,由
知,直线
的斜率为
,所以直线
的方程为
,或
,其中
,
.
点的坐标满足方程组
将①式代入②式,得,
整理得,
于是,
.
由①式得
.
由知
.将③式和④式代入得
,
.
将代入上式,整理得
.
当时,直线
的方程为
,
的坐标满足方程组
所以,
.
由知
,即
,
解得.
这时,点的坐标仍满足
.
综上,点的轨迹方程为
.
解法二:设点的坐标为
,直线
的方程为
,由
,垂足为
,可知直线
的方程为
.
记(显然
),点
的坐标满足方程组
由①式得. ③
由②式得. ④
将③式代入④式得.
整理得,
于是. ⑤
由①式得. ⑥
由②式得. ⑦
将⑥式代入⑦式得,
整理得,
于是. ⑧
由知
.将⑤式和⑧式代入得
,
.
将代入上式,得
.
所以,点的轨迹方程为
.
四川文
(5)如果双曲线=1上一点P到双曲线右焦点的距离是2,那么点P到y轴的距离是
(A) (B)
(C)
(D)
(10)已知抛物线y-x2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A、B,则AB等于
A.3
B
D.4
解析:选C.设直线的方程为
,由
,进而可求出
的中点
,又由
在直线
上可求出
,∴
,由弦长公式可求出
.本题考查直线与圆锥曲线的位置关系.自本题起运算量增大.
(21)(本小题满分12分)
求F1、F2分别是椭圆的左、右焦点.
(Ⅰ)若r是第一象限内该数轴上的一点,,求点P的作标;
(Ⅱ)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于同的两点A、B,且∠ADB为锐角(其中O为作标原点),求直线的斜率
的取值范围.
解析:本题主要考查直线、椭圆、平面向量的数量积等基础知识,以及综合运用数学知识解决问题及推理计算能力.
(Ⅰ)易知,
,
.
∴,
.设
.则
,又
,
联立,解得
,
.
(Ⅱ)显然不满足题设条件.可设
的方程为
,设
,
.
联立
∴,
由
,
,得
.①
又为锐角
,
∴
又
∴
∴.②
综①②可知,∴
的取值范围是
.
四川理
20)(本小题满分12分)设、
分别是椭圆
的左、右焦点.
(Ⅰ)若是该椭圆上的一个动点,求
·
的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点的直线
与椭圆交于不同的两点
、
,且∠
为锐角(其中
为坐标原点),求直线
的斜率
的取值范围.
(20)本题主要考察直线、椭圆、平面向量的数量积等基础知识,以及综合应用数学知识解决问题及推理计算能力。
解:(Ⅰ)解法一:易知
所以,设
,则
因为,故当
,即点
为椭圆短轴端点时,
有最小值
当,即点
为椭圆长轴端点时,
有最大值
解法二:易知,所以
,设
,则
(以下同解法一)
(Ⅱ)显然直线不满足题设条件,可设直线
,
联立,消去
,整理得:
∴
由得:
或
又
∴
又
∵,即
∴
故由①、②得或
上海理
8、已知双曲线,则以双曲线中心为焦点,以双曲线左焦点为顶点的抛物线方程为
21、已知半椭圆与半椭圆
组成的曲线称为“果圆”,其中
,
是对应的焦点。
(1)若三角形是边长为1的等边三角形,求“果圆”的方程;
(2)若,求
的取值范围;
(3)一条直线与果圆交于两点,两点的连线段称为果圆的弦。是否存在实数,使得斜率为
的直线交果圆于两点,得到的弦的中点的轨迹方程落在某个椭圆上?若存在,求出所有
的值;若不存在,说明理由。
21.[解]
(1)∵F0(c,0)F1(0,),F2(0,
)
∴ F, F
于是,
,所求“果圆”方程为
(x≥0),
(x≤0). ……4分
(2)由题意,得a+c>2b,即.
∵(2b)2>b2+c2,∴a2-b2>(2b-a)2,得 ……7分
又b2>c2=a2-b2,∴.
∴.
(3)设“果圆”的方程为(x≥0)
(x≤0)
记平行弦的斜率为k.
当k=0时,直线y=t(-b≤t≤b)与半椭圆(x≥0)的交点是
,与半椭圆
(x≤0)的交点是Q(
).
∴P、Q的中点M(x,y)满足
得.
∵a<2b,∴.
综上所述,当k=0时,“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆……14分
当k>0时,以k为斜率过B1的直线l与半椭圆(x≥0)的交点是
由此,在直线l右测,以k为斜率的平行弦的中点轨迹在直线上,即不在某一椭圆上. ……17分
当k<0时,可类似讨论得到平行弦中点轨迹不都在某一椭圆上. ……18分
上海文
21.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分5分,第3小题满分9分.
我们把由半椭圆
与半椭圆
合成的曲线称作“果圆”,其中
,
,
.
如图,设点
,
,
是相应椭圆的焦点,
,
和
,
是“果圆” 与
,
轴的交点,
是线段
的中点.
(1)若是边长为1的等边三角形,求该
“果圆”的方程;
(2)设是“果圆”的半椭圆
上任意一点.求证:当
取得最小值时,
在点
或
处;
(3)若是“果圆”上任意一点,求
取得最小值时点
的横坐标.
21.解:(1)
,
,
于是,
所求“果圆”方程为,
.
(2)设,则
,
,
的最小值只能在
或
处取到.
即当取得最小值时,
在点
或
处.
(3),且
和
同时位于“果圆”的半椭圆
和半椭圆
上,所以,由(2)知,只需研究
位于“果圆”的半椭圆
上的情形即可.
.
当,即
时,
的最小值在
时取到,
此时的横坐标是
.
当,即
时,由于
在
时是递减的,
的最小值在
时取到,此时
的横坐标是
.
综上所述,若,当
取得最小值时,点
的横坐标是
;若
,当
取得最小值时,点
的横坐标是
或
.
陕西文
3.抛物线的准线方程是
(A) (B)
(C) (D)
9.已知双曲线C∶>0,b>0),以C的右焦点为圆心且与C的渐近线相切的圆的半径是
(A)a (B)b (C) (D)
22. (本小题满分14分)
已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为
,短轴一个端点到右焦点的距离为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
22.(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,依题意
,
所求椭圆方程为
.
(Ⅱ)设,
.
(1)当轴时,
.
(2)当与
轴不垂直时,
设直线的方程为
.
由已知,得
.
把代入椭圆方程,整理得
,
,
.
.
当且仅当,即
时等号成立.当
时,
,
综上所述.
当
最大时,
面积取最大值
.
山东理
(13)设是坐标原点,
是抛物线
的焦点,
是抛物线上的一点,
与
轴正向的夹角为
,则
为
.
(21)(本小题满分12分)
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在
轴上,椭圆
上的点到焦点距离的最大值为
,最小值为
.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆
相交于
,
两点(
不是左右顶点),且以
为直径的圆过椭圆
的右顶点,求证:直线
过定点,并求出该定点的坐标.
【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为
,
(II)设,由
得
,
,
.
以AB为直径的圆过椭圆的右顶点
,
,
,
,
,解得
,且满足
.
当时,
,直线过定点
与已知矛盾;
当时,
,直线过定点
综上可知,直线过定点,定点坐标为
全国2理
11.设分别是双曲线
的左、右焦点,若双曲线上存在点
,使
且
,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C.
D.
12.设为抛物线
的焦点,
为该抛物线上三点,若
,则
( )
A.9 B.
20.(本小题满分12分)
在直角坐标系中,以
为圆心的圆与直线
相切.
(1)求圆的方程;
(2)圆与
轴相交于
两点,圆内的动点
使
成等比数列,求
的取值范围.
20.解:(1)依题设,圆的半径
等于原点
到直线
的距离,
即 .
得圆的方程为
.
(2)不妨设.由
即得
.
设,由
成等比数列,得
,
即 .
由于点在圆
内,故
由此得.
所以的取值范围为
.
全国2文
11.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于( )
A. B.
C.
D.
12.设分别是双曲线
的左、右焦点.若点
在双曲线上,且
,则
( )
A. B.
C.
D.
全国1理
(4)已知双曲线的离心率为,焦点是
,
,则双曲线方程为( )
A. B.
C.
D.
(11)抛物线的焦点为
,准线为
,经过
且斜率为
的直线与抛物线在
轴上方的部分相交于点
,
,垂足为
,则
的面积是( )
A. B.
C.
D.
(21)(本小题满分12分)
已知椭圆的左、右焦点分别为
,
.过
的直线交椭圆于
两点,过
的直线交椭圆于
两点,且
,垂足为
.
(Ⅰ)设点的坐标为
,证明:
;
(Ⅱ)求四边形的面积的最小值.
(21)证明:
(Ⅰ)椭圆的半焦距,
由知点
在以线段
为直径的圆上,故
,
所以,.
(Ⅱ)(ⅰ)当的斜率
存在且
时,
的方程为
,代入椭圆方程
,并化简得
.
设,
,则
,
;
因为与
相交于点
,且
的斜率为
,
所以,.
四边形的面积
.
当时,上式取等号.
(ⅱ)当的斜率
或斜率不存在时,四边形
的面积
.
综上,四边形的面积的最小值为
.
宁夏理
6.已知抛物线的焦点为
,
点,
在抛物线上,
且, 则有( )
A. B.
C. D.
13.已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为 .3
19.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系中,经过点
且斜率为
的直线
与椭圆
有两个不同的交点
和
.
(I)求的取值范围;
(II)设椭圆与轴正半轴、
轴正半轴的交点分别为
,是否存在常数
,使得向量
与
共线?如果存在,求
值;如果不存在,请说明理由.
19.解:(Ⅰ)由已知条件,直线的方程为
,
代入椭圆方程得.
整理得 ①
直线与椭圆有两个不同的交点
和
等价于
,
解得或
.即
的取值范围为
.
(Ⅱ)设,则
,
由方程①,. ②
又. ③
而.
所以与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得.
由(Ⅰ)知或
,故没有符合题意的常数
.
辽宁理
11.设为双曲线
上的一点,
是该双曲线的两个焦点,若
,则
的面积为( )
A. B.
C.
D.
14.设椭圆上一点
到左准线的距离为10,
是该椭圆的左焦点,若点
满足
,则
= .
20.(本小题满分14分)
已知正三角形的三个顶点都在抛物线
上,其中
为坐标原点,设圆
是
的内接圆(点
为圆心)
(I)求圆的方程;
(II)设圆的方程为
,过圆
上任意一点
分别作圆
的两条切线
,切点为
,求
的最大值和最小值.
本小题主要考查平面向量,圆与抛物线的方程及几何性质等基本知识,考查综合运用解析几何知识解决问题的能力.满分14分.
(I)解法一:设两点坐标分别为
,
,由题设知
.
解得,
所以,
或
,
.
设圆心的坐标为
,则
,所以圆
的方程为
.····································································································· 4分
解法二:设两点坐标分别为
,
,由题设知
.
又因为,
,可得
.即
.
由,
,可知
,故
两点关于
轴对称,所以圆心
在
轴上.
设点的坐标为
,则
点坐标为
,于是有
,解得
,所以圆
的方程为
.····································································································· 4分
(II)解:设,则
.········································ 8分
在中,
,由圆的几何性质得
,
,
所以,由此可得
.
则的最大值为
,最小值为
.
江西理
9.设椭圆的离心率为
,右焦点为
,方程
的两个实根分别为
和
,则点
( )
A.必在圆内 B.必在圆
上
C.必在圆外 D.以上三种情形都有可能
21.(本小题满分12分)
设动点
到点
和
的距离分别为
和
,
,且存在常数
,使得
.
(1)证明:动点的轨迹
为双曲线,并求出
的方程;
(2)过点作直线双曲线
的右支于
两点,试确定
的范围,使
,其中点
为坐标原点.
解法一:(1)在中,
,即
,
,即
(常数),
点的轨迹
是以
为焦点,实轴长
的双曲线.
方程为:.
(2)设,
①当垂直于
轴时,
的方程为
,
,
在双曲线上.
即,因为
,所以
.
②当不垂直于
轴时,设
的方程为
.
由得:
,
由题意知:,
所以,
.
于是:.
因为,且
在双曲线右支上,所以
.
由①②知,.
解法二:(1)同解法一
(2)设,
,
的中点为
.
①当时,
,
因为,所以
;
②当时,
.
又.所以
;
由得
,由第二定义得
.
所以.
于是由得
因为,所以
,又
,
解得:.由①②知
.
江西文
7.连接抛物线的焦点
与点
所得的线段与抛物线交于点
,设点
为坐标原点,则三角形
的面积为( )
A. B.
C.
D.
12.设椭圆的离心率为
,右焦点为
,方程
的两个实根分别为
和
,则点
( )
A.必在圆上 B.必在圆
外
C.必在圆内 D.以上三种情形都有可能
22.(本小题满分14分)
设动点到点
和
的距离分别为
和
,
,且存在常数
,使得
.
(1)证明:动点
的轨迹
为双曲线,并求出
的方程;
(2)如图,过点的直线与双曲线
的右支交于
两点.问:是否存在
,使
是以点
为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
22.解:(1)在中,
(小于
的常数)
故动点的轨迹
是以
,
为焦点,实轴长
的双曲线.
方程为.
(2)方法一:在中,设
,
,
,
.
假设为等腰直角三角形,则
由②与③得,
则
由⑤得,
,
故存在满足题设条件.
方法二:(1)设为等腰直角三角形,依题设可得
所以,
.
则.①
由,可设
,
则,
.
则.②
由①②得.③
根据双曲线定义可得,
.
平方得:.④
由③④消去可解得,
故存在满足题设条件.
江苏理
3.在平面直角坐标系中,双曲线中心在原点,焦点在
轴上,一条渐近线方程为
,则它的离心率为
A.
B.
C.
D.
15.在平面直角坐标系中,已知
顶点
和
,顶点
在椭圆
上,则
.
19、(本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系
中,过
轴正方向上一点
任作一直线,与抛物线
相交于
两点,一条垂直于
轴的直线,分别与线段
和直线
交于
,
(1)若,求
的值;(5分)
(2)若为线段
的中点,求证:
为此抛物线的切线;(5分)
(3)试问(2)的逆命题是否成立?说明理由。(4分)
解:(1)设过C点的直线为,所以
,即
,设A
,
=
,
,因为
,所以
,即
,
所以,即
所以
(2)设过Q的切线为,
,所以
,即
,它与
的交点为M
,又
,所以Q
,因为
,所以
,所以M
,所以点M和点Q重合,也就是QA为此抛物线的切线。
(3)(2)的逆命题是成立,由(2)可知Q,因为PQ
轴,所以
因为,所以P为AB的中点。
9.设分别是椭圆
(
)的左、右焦点,若在其右准线上存在
使线段
的中垂线过点
,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B.
C.
D.
20.(本小题满分12分)
已知双曲线的左、右焦点分别为
,
,过点
的动直线与双曲线相交于
两点.
(I)若动点满足
(其中
为坐标原点),求点
的轨迹方程;
(II)在轴上是否存在定点
,使
·
为常数?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
20.解:由条件知,
,设
,
.
解法一:(I)设,则
则
,
,
,由
得
即
于是的中点坐标为
.
当不与
轴垂直时,
,即
.
又因为两点在双曲线上,所以
,
,两式相减得
,即
.
将代入上式,化简得
.
当与
轴垂直时,
,求得
,也满足上述方程.
所以点的轨迹方程是
.
(II)假设在轴上存在定点
,使
为常数.
当不与
轴垂直时,设直线
的方程是
.
代入有
.
则是上述方程的两个实根,所以
,
,
于是
.
因为是与
无关的常数,所以
,即
,此时
=
.
当与
轴垂直时,点
的坐标可分别设为
,
,
此时.
故在轴上存在定点
,使
为常数.
解法二:(I)同解法一的(I)有
当不与
轴垂直时,设直线
的方程是
.
代入有
.
则是上述方程的两个实根,所以
.
.
由①②③得.…………………………………………………④
.……………………………………………………………………⑤
当时,
,由④⑤得,
,将其代入⑤有
.整理得
.
当时,点
的坐标为
,满足上述方程.
当与
轴垂直时,
,求得
,也满足上述方程.
故点的轨迹方程是
.
(II)假设在轴上存在定点点
,使
为常数,
当不与
轴垂直时,由(I)有
,
.
以上同解法一的(II).
湖南文
9.设分别是椭圆
(
)的左、右焦点,
是其右准线上纵坐标为
(
为半焦距)的点,且
,则椭圆的离心率是( )
A. B.
C.
D.
19.(本小题满分13分)
已知双曲线的右焦点为
,过点
的动直线与双曲线相交于
两点,点
的坐标是
.
(I)证明,
为常数;
(II)若动点满足
(其中
为坐标原点),求点
的轨迹方程.
19.解:由条件知,设
,
.
(I)当与
轴垂直时,可设点
的坐标分别为
,
,
此时.
当不与
轴垂直时,设直线
的方程是
.
代入,有
.
则是上述方程的两个实根,所以
,
,
于是
.
综上所述,为常数
.
(II)解法一:设,则
,
,
,
,由
得:
即
于是的中点坐标为
.
当不与
轴垂直时,
,即
.
又因为两点在双曲线上,所以
,
,两式相减得
,即
.
将代入上式,化简得
.
当与
轴垂直时,
,求得
,也满足上述方程.
所以点的轨迹方程是
.
解法二:同解法一得……………………………………①
当不与
轴垂直时,由(I) 有
.…………………②
.………………………③
由①②③得.…………………………………………………④
.……………………………………………………………………⑤
当时,
,由④⑤得,
,将其代入⑤有
.整理得
.
当时,点
的坐标为
,满足上述方程.
当与
轴垂直时,
,求得
,也满足上述方程.
故点的轨迹方程是
.
湖北理
7.双曲线的左准线为
,左焦点和右焦点分别为
和
;抛物线
的准线为
,焦点为
与
的一个交点为
,则
等于( )
A. B.
C.
D.
10.已知直线(
是非零常数)与圆
有公共点,且公共点的横坐标和纵坐标均为整数,那么这样的直线共有( )
A.60条 B.66条 C.72条 D.78条
19.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系中,过定点
作直线与抛物线
(
)相交于
两点.
(I)若点是点
关于坐标原点
的对称点,求
面积的最小值;
(II)是否存在垂直于轴的直线
,使得
被以
为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出
的方程;若不存在,说明理由.(此题不要求在答题卡上画图)
19.本小题主要考查直线、圆和抛物线等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.
解法1:(Ⅰ)依题意,点的坐标为
,可设
,
直线的方程为
,与
联立得
消去
得
.
由韦达定理得
,
.
于是.
,
当
时,
.
(Ⅱ)假设满足条件的直线存在,其方程为
,
的中点为
,
与
为直径的圆相交于点
,
的中点为
,
则
,
点的坐标为
.
,
,
,
.
令,得
,此时
为定值,故满足条件的直线
存在,其方程为
,
即抛物线的通径所在的直线.
解法2:(Ⅰ)前同解法1,再由弦长公式得
,
又由点到直线的距离公式得.
从而,
当
时,
.
(Ⅱ)假设满足条件的直线存在,其方程为
,则以
为直径的圆的方程为
,
将直线方程代入得
,
则.
设直线与以
为直径的圆的交点为
,
则有.
令,得
,此时
为定值,故满足条件的直线
存在,其方程为
,
即抛物线的通径所在的直线.
湖北文
12.过双曲线左焦点
的直线交曲线的左支于
两点,
为其右焦点,则
的值为______.
广东理
11.在平面直角坐标系中,有一定点
,若线段
的垂直平分线过抛物线
则该抛物线的方程是
.
18. (本小题满分14分)
在平面直角坐标系中,已知圆心在第二象限、半径为
的圆
与直线
相切于
坐标原点.椭圆
与圆
的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为
.
(1)求圆的方程;
(2)试探究圆上是否存在异于原点的点
,使
到椭圆右焦点
的距离等于线段
的长.若存在,请求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
18. 解: (1)设圆心坐标为(m,n)(m<0,n>0),则该圆的方程为(x-m)2+(y-n)2=8已知该圆与直线y=x相切,那么圆心到该直线的距离等于圆的半径,则
=2
即=4 ①
又圆与直线切于原点,将点(0,0)代入得
m2+n2=8 ②
联立方程①和②组成方程组解得
故圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=8
(2)=5,∴a2=25,则椭圆的方程为 + =1
其焦距c==4,右焦点为(4,0),那么
=4。
要探求是否存在异于原点的点Q,使得该点到右焦点F的距离等于的长度4,我们可以转化为探求以右焦点F为顶点,半径为4的圆(x─4)2+y2=8与(1)所求的圆的交点数。
通过联立两圆的方程解得x=,y=
即存在异于原点的点Q(,
),使得该点到右焦点F的距离等于
的长。
广东文
11.在平面直角坐标系中,已知抛物线关于
轴对称,顶点在原点
,且过点P(2,4),则该抛物线的方程是
.
19(本小题满分14分)
在平面直角坐标系中,已知圆心在第二象限、半径为2/2的圆
与直线
相切于
坐标原点.椭圆
与圆
的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为
.
(1)求圆的方程;
(2)试探究圆上是否存在异于原点的点
,使
到椭圆右焦点F的距离等于线段
的长.若存在,请求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
19解:(1) 设圆C 的圆心为 (m, n)
则 解得
所求的圆的方程为
(2) 由已知可得
椭圆的方程为 , 右焦点为 F( 4, 0) ;
假设存在Q点使
,
整理得
代入
得:
,
因此不存在符合题意的Q点.
福建理
6.以双曲线的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
20.(本小题满分12分)如图,已知点
,
直线,
为平面上的动点,过
作直线
的垂线,垂足为点
,且
.
(Ⅰ)求动点的轨迹
的方程;
(Ⅱ)过点的直线交轨迹
于
两点,交直线
于点
,已知
,
,求
的值;
20.本小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算能力和综合解题能力.满分14分.
解法一:(Ⅰ)设点
,则
,由
得:
,化简得
.
(Ⅱ)设直线的方程为:
.
设,
,又
,
联立方程组,消去
得:
,
,故
由,
得:
,
,整理得:
,
,
.
解法二:(Ⅰ)由得:
,
,
,
.
所以点的轨迹
是抛物线,由题意,轨迹
的方程为:
.
(Ⅱ)由已知,
,得
.
则:.…………①
过点分别作准线
的垂线,垂足分别为
,
,
则有:.…………②
由①②得:,即
.
福建文
10.以双曲线的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
22.(本小题满分14分)
如图,已知,直线
,
为平面上的动点,过点
作
的垂线,垂足为点
,且
.
(Ⅰ)求动点的轨迹
的方程;
(Ⅱ)过点的直线交轨迹
于
两点,交直线
于点
.
(1)已知,
,求
的值;
(2)求的最小值.
22.本小题主要考查直线、抛物线、向量等基础知识,考查轨迹方程的求法以及研究曲线几何特征的基本方法,考查运算能力和综合解题能力.满分14分.
解法一:(Ⅰ)设点
,则
,由
得:
,化简得
.
(Ⅱ)(1)设直线的方程为:
.
设,
,又
,
联立方程组,消去
得:
,
,
由,
得:
,
,整理得:
,
,
.
解法二:(Ⅰ)由得:
,
,
,
.
所以点的轨迹
是抛物线,由题意,轨迹
的方程为:
.
(Ⅱ)(1)由已知,
,得
.
则:.…………①
过点分别作准线
的垂线,垂足分别为
,
,
则有:.…………②
由①②得:,即
.
(Ⅱ)(2)解:由解法一,
.
当且仅当,即
时等号成立,所以
最小值为
.
北京理
17.(本小题共14分)
矩形的两条对角线相交于点
,
边所在直线的方程为
,点
在
边所在直线上.
(I)求边所在直线的方程;
(II)求矩形外接圆的方程;
(III)若动圆过点
,且与矩形
的外接圆外切,求动圆
的圆心的轨迹方程.
17.(共14分)
解:(I)因为边所在直线的方程为
,且
与
垂直,所以直线
的斜率为
.
又因为点在直线
上,
所以边所在直线的方程为
.
.
(II)由解得点
的坐标为
,
因为矩形两条对角线的交点为
.
所以为矩形
外接圆的圆心.
又.
从而矩形外接圆的方程为
.
(III)因为动圆过点
,所以
是该圆的半径,又因为动圆
与圆
外切,
所以,
即.
故点的轨迹是以
为焦点,实轴长为
的双曲线的左支.
因为实半轴长,半焦距
.
所以虚半轴长.
从而动圆的圆心的轨迹方程为
.
北京文
4.椭圆的焦点为
,
,两条准线与
轴的交点分别为
,若
,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A. B.
C.
D.
19.(本小题共14分)
如图,矩形
的两条对角线相交于点
,
边所在直线的方程为
点
在
边所在直线上.
(I)求边所在直线的方程;
(II)求矩形外接圆的方程;
(III)若动圆过点
,且与矩形
的外接圆外切,求动圆
的圆心的轨迹方程.
19.(共14分)
解:(I)因为边所在直线的方程为
,且
与
垂直,所以直线
的斜率为
.
又因为点在直线
上,
所以边所在直线的方程为
.
.
(II)由解得点
的坐标为
,
因为矩形两条对角线的交点为
.
所以为矩形
外接圆的圆心.
又.
从而矩形外接圆的方程为
.
(III)因为动圆过点
,所以
是该圆的半径,又因为动圆
与圆
外切,
所以,
即.
故点的轨迹是以
为焦点,实轴长为
的双曲线的左支.
因为实半轴长,半焦距
.
所以虚半轴长.
从而动圆的圆心的轨迹方程为
.
安徽理
(9)如图,
和
分别是双曲线
的两个焦点,
和
是以
为圆心,以
为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△
是等边三角形,则双曲线的离心率为
(A) (B)
(C)
(D)
(14)如图,抛物线y=-x2+1与x轴的正半轴交于点A,将线段OA的n等分点从左至右依次记为P1,P2,…,Pn-1,过这些分点分别作x轴的垂线,与抛物线的交点依次为Q1,Q2,…,Qn-1,从而得到n-1个直角三角形△Q1OP1, △Q2P1P2,…, △Qn-1Pn-1Pn-1,当n→∞时,这些三角形的面积之和的极限为
.
(19) (本小题满分12分)
如图,曲线G的方程为y2=2x(y≥0).以原点为圆心,以t(t >0)为半径的圆分别与曲线G和y轴的正半轴相交于点A与点B.直线AB与x轴相交于点C.
(Ⅰ)求点A的横坐标a与点C的横坐标c的关系式;
(Ⅱ)设曲线G上点D的横坐标为a+2,求证:
直线CD的斜率为定值.
19.本小题综合考查平面解析几何知识,主要涉及平面直角坐标系中的两点间距离公式、直线的方程与斜率、抛物线上的点与曲线方程的关系,考查运算能力与思维能力、综合分析问题的能力.本小题满分12分.
解:(Ⅰ)由题意知,
.
因为,所以
.
由于,故有
. (1)
由点的坐标知,
直线的方程为
.
又因点在直线
上,故有
,
将(1)代入上式,得,
解得.
(Ⅱ)因为,所以直线
的斜率为
.
所以直线的斜率为定值.
安徽文
(2)椭圆的离心率为
(A) (B)
(C)
(D)
(18)(本小题满分14分)
设F是抛物线G:x2=4y的焦点.
(Ⅰ)过点P(0,-4)作抛物线G的切线,求切线方程:
(Ⅱ)设A、B为势物线G上异于原点的两点,且满足,延长AF、BF分别交抛物线G于点C,D,求四边形ABCD面积的最小值.
18.本小题主要考查抛物线的方程与性质,抛物线的切点与焦点,向量的数量积,直线与抛物线的位置关系,平均不等式等基础知识,考查综合分析问题、解决问题的能力.本小题满分14分.
解:(I)设切点.由
,知抛物线在
点处的切线斜率为
,故所求切线方程为
.
即.
因为点在切线上.
所以,
,
.
所求切线方程为.
(II)设,
.
由题意知,直线的斜率
存在,由对称性,不妨设
.
因直线过焦点
,所以直线
的方程为
.
点的坐标满足方程组
得,
由根与系数的关系知
.
因为,所以
的斜率为
,从而
的方程为
.
同理可求得.
.
当时,等号成立.所以,四边形
面积的最小值为
.