2007年高考数学试题分类汇编:圆锥曲线
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2007年高考数学试题分类详解
圆锥曲线
一、选择题 1.(全国1文理)已知双曲线的离心率为2,焦点是(?4,0),(4,0),则双曲线方程为
x2y2x2y2x2y2x2y2??1 B.??1 C.??1 D.??1 A.
412124106610x2y2??1,选A。 解.已知双曲线的离心率为2,焦点是(?4,0),(4,0),则c=4,a=2,b?12,双曲线方程为
4122、(全国1理11文12)抛物线y2?4x的焦点为F,准线为l,经过F且斜率为3的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AK?l,垂足为K,则△AKF的面积是
A.4 B.33 C.43 D.8
解.抛物线y2?4x的焦点F(1,0),准线为l:x??1,经过F且斜率为3的直线y?3(x?1)与抛物线在x轴上方
2的部分相交于点A(3,23),AK?l,垂足为K(-1,23),∴ △AKF的面积是43,选C。 3、(山东文9)设O是坐标原点,F是抛物线y2?2px(p?0)的焦点,A是抛物线上的一点,
FA与x轴正向的夹角为60,则OA为( )
A.
21p 4B.
21p 2C.13p 6D.
13p 36【答案】B【分析】:(利用圆锥曲线的第二定义)
过A 作AD?x轴于D,令FD?m, 则FA?2m,p?m?2m,m?p。
p21?OA?(?p)2?(3p)2?p.
22x2y24、(天津理4) 设双曲线2?2?1(a?0,b?0)的离心率为3,且它的一条准线与抛物线y2?4x的准线重合,则此
ab双曲线的方程为
( )
x2y2??1 A.
1224x2y2??1 B.
4896x22y2??1 C.33x2y2??1 D.36【答案】D
a2c?1可得a?3,b?6,c?3.故选D 【分析】由?3,cax2y225、(天津文7)设双曲线2?2?1(a?0,b?0)的离心率为3,且它的一条准线与抛物线y?4x的准线重合,
ab则此双曲线的方程为( )
x2y2??1 B.
4896x2y2??1 D.
36a22??1------① 解.D【解析】∵抛物线y?4x的准线为x??1,故有?ccx2y2又∵双曲线2?2?1(a?0,b?0)的离心率为3,故有:?3-------②,
aab
x2y2??1 A.
1224x22y2??1 C.33
x2y2??1 ①?②得到a?3,进而求出c?3,b?6, ∴双曲线的方程为
36x2y26、(全国2理11)设F1,F2分别是双曲线2?2?1的左、右焦点。若双曲线上存在点A,使∠F1AF2=90o,且|AF1|=3|AF2|,
ab2则双曲线离心率为
1015 (C) (D) 5 22x2y2解.设F1,F2分别是双曲线2?2?1的左、右焦点。若双曲线上存在点A,使∠F1AF2=90o,且|AF1|=3|AF2|,设|AF2|=1,
ab10222c?|AF|?|AF|?10|AF1|=3,双曲线中2a?|AF,,∴ 离心率,选B。 e?|?|AF|?212122(A)
(B)
7、(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.
5 21 3 B.3 3 C.
1 2 D.3 2c3,选D。 ?a2解.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,∴ a?2b,椭圆的离心率e?2y2?1的左、右焦点.若点P在双曲线上,且PF1PF2?0,则8、(全国2文12)设F1,F2分别是双曲线x?9PF1?PF2?( )
A.10
B.210
C.5
2
D.25 y2?1的左、右焦点.若点P在双曲线上,且PF1PF2?0,则解.设F1,F2分别是双曲线x?9PF1?PF2?2|PO=||F1F2|?210,选B。
9、(安徽文2)椭圆x2?4y2?1的离心率为
(A)
3 22
2 (B)
3 4 (C)
2 2 (D)
2 3133,∴c?,离心率为,选A。 22210、(安徽理9)如图,F1和F2分别是双曲线
解析:椭圆x?4y?1中,a?1,b?x2r2?2?1(a?0,b?0)的两个焦点,A和B是以O为圆心,2ab双曲线左支的两个交点,且△F2AB是等边三角形,则双曲线的
(A)3
(B)5
(C)
以OF1为半径的圆与该离心率为
(D)1?3
5 2x2r2解析:如图,F1和F2分别是双曲线2?2?1(a?0,b?0)的两
ab圆心,以OF1为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△
接AF1,∠AF2F1=30°,|AF1|=c,|AF2|=3c,∴ 2a?(3?1)c,
个焦点,A和B是以O为
F2AB是等边三角形,连
双曲线的离心率为
1?3,选D。
x2y211、(北京文4)椭圆2?2?1(a?b?0)的焦点为F1,F2,两
ab
条准线与x轴的交点分别
为M,N,若MN≤?F1F2,则该椭圆离心率的取值范围是( ) A.?0,?
??1?2?
B.?0,???2?? 2?
C.?,1?
?1??2?
D.??2?,1? ??2?x2y2a2解析:椭圆2?2?1(a?b?0)的焦点为F,1,F2,两条准线与x轴的交点分别为M,N,若|MN|?2abc?2?a22,1?,取值范围是?|F1F2|?2c,MN≤?F1F2,则?2c,该椭圆离心率e≥
?,选D。 2c2??12、(江苏3)在平面直角坐标系xOy中,双曲线中心在原点,焦点在y轴上,一条渐近线方程为x?2y?0,则它的
离心率为(A)
5 C.3 D.2 2a1c解析:由?得b?2a c?a2?b2?5a ,e??5 选A
b2aA.5 B.13、(福建理6)以双曲线错误!未找到引用源。的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是
A 错误!未找到引用源。 B 错误!未找到引用源。 C 错误!未找到引用源。 D 错误!未找到引用源。 解析:右焦点即圆心为(5,0),一渐近线方程为y?4|20?0|x,r??4,即4x?3y?0,圆方程为(x?5)2?y2?16,35即A 错误!未找到引用源。,选A
22
14、(福建文10)以双曲线x-y=2的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是 A.x2+y2-4x-3=0 B.x2+y2-4x+3=0 C.x2+y2+4x-5=0 D.x2+y2+4x+5=0
解析:双曲线x2-y2=2的右焦点为(2,0),即圆心为(2,0),右准线为x=1,半径为1,圆方程为(x?2)2?y2?1,即x2+y2-4x+3=0,选B
x2y214、(湖南理9)设F1,F2分别是椭圆2?2?1(a?b?0)的左、右焦点,若在其右准线上存在P, 使线段PF1的
ab中垂线过点F2,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.?0,???2?? 2?B.?0,?
???3?3?C.??2?,1?? 2??D.??3?,1?? 3??【答案】D
a2b2y【解析】由已知P(,y),所以F1P的中点Q的坐标为(,),由
2c2ccycyb422,kFP?kQF2??1,?y?2b?2. kF1P?2,kQF2?2bb?2c21c113222. ?y?(a?c)(3?2)?0?(3?2)?0,1?e?ee3a23?c?2c?e?. 当kF1P?0时,kQF2不存在,此时F2为中点,c33?e?1. 综上得3x2y215、(湖南文9)设F1、F2分别是椭圆2?2?1?a?b?0?的左、右焦点,P是其右准线上纵坐标为3c(c为半焦
ab距)的点,且F1F2?F2P,则椭圆的离心率是
A.13?15?12 B. C. D.
2222【答案】D
a2c2a2,3c)【解析】由已知P(,所以2c?( ?c)2?(3c)2化简得a2?2c2?0?e??ca2c1x2y216、(江西理9文12)设椭圆2?2?1(a?b?0)的离心率为e?,右焦点为F(c,0),方程ax2?bx?c?0的两
2ab个实根分别为x1和x2,则点P(x1,x2)( )
A.必在圆x2?y2?2内 C.必在圆x2?y2?2外 解析:由e?
B.必在圆x2?y2?2上 D.以上三种情形都有可能
1cb3c1=得a=2c,b=3c,所以x1?x2??,x1x2??,所以点P(x1,x2)到圆心(0,0)的距2aa2a237222离为x1?x2?(x1?x2)?2x1x2??1??2,所以点P在圆内,选A
440)所得的线段与抛物线交于点A, 17、(江西文7)连接抛物线x2?4y的焦点F与点M(1,设点O为坐标原点,则三角形OAM的面积为( )
33A.?1?2 B.?2 C.1?2 D.?2 22解析:线段FM所在直线方程x?y?1与抛物线交于A(x0,y0),则:
?x?y?131?2,选B. ?S??1?(3?22)??y?3?22.?2?OAM022?x?4yx2y218、(湖北理7)双曲线C1:2?2?1(a?0,b?0)的左准线为l,左焦点和右焦点分别为F1和F2;抛物线C2的准
abF1F2MF1线为l,焦点为F2;C1与C2的一个交点为M,则等于 ( )A.?1 B.1 ?MF1MF211 C.? D.
22答案:选A
解析:由题设可知点M同时满足双曲线和抛物线的定义, 且在双曲线右支上,故 由定义可得
?MF1?MF2?2a ???MF2?MD??MF1?cMDa?y D O L M x 2ac2a2 ?MF1?,MF2?c?ac?aF1 F2 2ac故原式2ca?c?a?c??1 ,选A ??c?22ac2aaac?ac?ax2y2P是准线上一点, 19、(浙江理9文10)已知双曲线2?2?1(a?0,b?0)的左、右焦点分别为F1,F2,
ab且PF1?PF2,PF1PF2?4ab,则双曲线的离心率是( )
A.2 【答案】:B
B.3
C.2
D.3
【分析】:设准线与x轴交于A点. 在Rt?PF1F2中,? PF1?PF2?F1F2?PA,
4ab2ab4a2b2a2a22?PA???(c?)(c?), 又?PA?F1A?F2A ?2ccc2cc22 化简得c?3a ,?e?3 故选答案B 20、(海、宁理6文7)已知抛物线y2?2px(p?0)的焦点为F,点Py1),P2(x2,y2),P,y3)在抛物线上,1(x1,3(x3且2x2?x1?x3, 则有( ) A.FP1?FP2?FP3 【答案】:C 【分析】:由抛物线定义,
B.FP1?FP2D.FP2222?FP3
2C.2FP2?FP1?FP3 ?FP·FP3 12(x2?ppp)?(x1?)?(x3?),即:2FP2?FP1?FP3 22221、(重庆文12)已知以F1(2,0),F2(2,0)为焦点的椭圆与直线x?3y?4?0
有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为 (A)32 【答案】:C
(B)26
(C)27
(D)42
22??mx?ny?1,消x得: 【分析】:设椭圆方程为mx?ny?1(m?n?0).????x?3y?4?0 (3m?n)y2?83my?16m?1?0,??0?3m?n?16mn,即:
3111 ??16.又c?2????4. 联立解得
nmmn1?m??m?1??7?或? ?1.由焦点在x轴上,故长轴长为27. 1?n??n?5??3?y22?1上的一点,F1,F2是该双曲线的两个焦点,22、(辽宁理11)设P为双曲线x?若|PF1|:|PF2|?3:2,则△PF1F21222的面积为( ) A.63 B.12
C.123
D.24
解析:因为|PF1|:|PF2|?3:2,设|PF根据双曲线定义得|PF1|?3x,|PF2|?2x,1|?|PF2|?3x?2x?x?2a?2,所以|PF其面积为△PF1F2为直角三角形,(213)2?52?62?42,1|?6,|PF2|?4,|F1F2|?213,选B
1?6?4?12,2x2y2??1的焦点坐标为( ) 23、(辽宁文3)双曲线
169A.(?7, B.(0,0),(7,0) ?7),(0,7)
0),(5,0) ?5),(0,5) C.(?5, D.(0,0),(5,0),选C 解析:因为a=4,b=3,所以c=5,所以焦点坐标为(?5,x2y2??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( ) 24、(四川文理5)如果双曲线
424626(A) (B) (C)26 (D)23 33解析:选A.由点P到双曲线右焦点(6,0)的距离是2知P在双曲线右支上.又由双曲线的第二定义知点P到双曲线
262646,双曲线的右准线方程是x?,故点P到y轴的距离是. 33325、(四川理8文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( )
右准线的距离是(A)3 (B)4 (C)32 (D)42 ?y??x2?3?x2?x?b?3?0?x1?x2??1,进而可求出AB的解析:选C.设直线AB的方程为y?x?b,由??y?x?b11112中点M(?,??b),又由M(?,??b)在直线x?y?0上可求出b?1,∴x?x?2?0,由弦长公式可求出
2222AB?1?1212?4?(?2)?32.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.
26、(陕西文理3)抛物线x2?y的准线方程是ZXXK.COM
(A)4y+1=0 (B)4x+1=0 (C)2y+1=0 (D)2x+1=0ZXXK.COM
1P1,准线方程为y=???,即4y?1?0,选A 224a2y227、(陕西理7文9)已知双曲线C:2?2?1(a>0,b>0),以C的右焦点为圆心且与C的浙近线相切的圆的半径是
cb解析:P=ZXXK.COM
A.ab B.a2?b2 C.a D.bZXXK.COM 解析::圆的半径是(C,0)到渐近线y?b|bc?a?0|bcx的距离,所以R=??b,选D
22acb?a
二、填空题 1、(广东理11)在直角坐标系xOy中,有一定点A(2,1)。若线段OA的垂直平分线过抛物线y2?2px(p?0)的焦点,则该抛物线的准线方程是______;
5答案:x??;
415解析:OA的垂直平分线的方程是y-??2(x?1),令y=0得到x=;
242、(广东文11)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线关于x轴对称,顶点在原点O,且过点P(2,4),则该抛物线的方程是 .
2【解析】设所求抛物线方程为y2?ax,依题意4?2a?a?8,故所求为y?8x.
23、(山东理13)设O是坐标原点,F是抛物线y?2px(p?0)的焦点,A是抛物线上的一点,FA与x轴正向的夹角为60,则OA为________.
?221:过A 作AD?x轴于D,令FD?m,则FA?2m,p?m?2m,m?p。p【分析】
2p21?OA?(?p)2?(3p)2?p.
22x2y2??1上,则4、(江苏15)在平面直角坐标系xOy中,已知?ABC顶点A(?4,0)和C(4,0),顶点B在椭圆
259sinA?sinC? 5/4 .
sinB【答案】:
解析:利用椭圆定义和正弦定理 得 a?c?2?5?10 b=2*4=8
sinA?sinCa?c105???
sinBb84
x2y2??1,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_____ 5、(上海理8)已知双曲线45【答案】y2?12(x?3)
x2y2??1的中心为O(0,0),该双曲线的左焦点为F(-3,0)则抛物线的顶点为(-3,0),焦点为【解析】双曲线45(0,0),所以p=6,所以抛物线方程是)y2?12(x?3)
x2y2??1的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的抛物线方程6、(上海文5)以双曲线45是 . 【答案】y2?12x
x2y2??1的中心为O(0,0),该双曲线的右焦点为F(3,0)则抛物线的顶点为(0,0),焦点为(3,0),【解析】双曲线45所以p=6,所以抛物线方程是)y2?12x。
7、(福建理14)已知正方形ABCD,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的离心率为__________;
b2c1解析:设c=1,则?2?a2?c2?2a?a?1?2?e???2?1
aa2?18、(福建文15)已知长方形ABCD,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的离心率为 。
b2c21?3?b2?3a?a2?4?3a?a?4,e??? 解析:由已知C=2,aa42x2y2??1左焦点F的直线交双曲线的左支于M、9、(湖北文12)过双曲线N两点,F2为其右焦点,则|MF2|+|NF2|-|MN|43的值为 。 答案:8
解析:根据双曲线定义有|MF2|-|MF|=2a,|NF2|-|NF|=2a,两式相加得|MF2|+|NF2|-|MN|=4a=8 10、(海、宁文理13)已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线
y的距离为6,则该双曲线的离心率为 .
【答案】:3 【分析】:如图,过双曲线的顶点A、焦点F分别 C向其渐近线作垂线,垂足分别为B、C, B|OF||FC|c6????3. |OA||AB|a22211、(重庆理16)过双曲线x?y?4的右焦点F作倾斜角为则:
点,
则|FP|?|FQ|的值为__________.
OAFx1050的直线,交双曲线于P、Q两
83 3【分析】:F(22,0),k?tan1050??(2?3).?l:y??(2?3)(x?22).
【答案】: 代入x?y?4得:(6?43)x2?42(7?43)x?60?323?0. 设P(x1,y1),Q(x2,y2).?x1?x2?2242(7?43)60?323,x1?x2?.
6?436?4322 又|FP|?1?k|x1?22|,|FQ|?1?k|x2?22|,
?|FP|?|FQ|?(1?k2)|x1x2?22(x1?x2)?8|
?(8?43)?|?60?32316(7?43)??8|
6?436?43(8?43)(?4)83?.36?43x2y2??1上一点P到左准线的距离为10,F是该椭圆的左焦点,若点M满足12、(辽宁理14文16)设椭圆
25161OM?(OP?DF),则|OM|= .
225x2y2582242??1左准线为x??,解析:椭圆左焦点为(-3,0),P(,?由已知M为PF中点,M(?,?),),
325163333所以|OM|?2422(?)2?(?)?2 33
三、解答题
1、(重庆文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y2?8x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|-|FP|cos2a为定值,并求此定值。
(Ⅰ)解:设抛物线的标准方程为y2?2px,则2p?8,从而p?4.
p因此焦点F(,0)的坐标为(2,0).
2p又准线方程的一般式为x??。
2从而所求准线l的方程为x??2。
(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|=ppp解得xx??|FA|cosa???|FA|cosa?42224, |FA|?1?cosa4类似地有|FB|?4?|FB|cosa,解得|FB|?。
1?cosa记直线m与AB的交点为E,则
|FE|?|FA|?|AE|?|FA|?|FA|?|FB|11?44?4cosa?(|FA|?|FB|)??? ??222?1?cosa1?cosa?sin2a所以
|FP|?|FE|4。 ?cosasin2a44·2sin2a故|FP|?|FP|cos2a?(1?cos2a)??8。 sin2asin2a解法二:设A(xA,yA),B(xB,yB),直线AB的斜率为k?tana,则直线方程为y?k(x?2)。
将此式代入y?8x,得kx?4(k?2)x?4k?0,故xA?xB?记直线m与AB的交点为E(xE,yE),则 xA?xB2(k2?2)xE??,
2k24yE?k(xE?2)?,
k22222k(k2?2)k2。
41?2k2?4??. x?故直线m的方程为y????2?kk?k??令y=0,得P的横坐标xP?|FP|?xP?2?4(k2?1)k22k2?4k242?4故
sina44·2sin2a(1?cos2a)??8为定值。 从而|FP|?|FP|cos2a?sin2asin2a2、(重庆理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P1,P2,P3,使?P1FP2??P2FP3??P3FP1,证明
?。
111为定值,并求此定值。 ??|FP|FP2||FP3|1|
Y P2 P1 l x2O F ?Py2?3、(浙江文21)(本题15分)如图,直线y=kx+b与椭圆 1交于A、B两点,记△AOB的面积为S. 34X (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. 本题主要考查椭圆的几何性质、椭圆与直线的位置关系等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((x1,b),点B的坐标为(x2,b), 来源学*科*网y基础知识,考查解析
Ax2?y2?1,解得x1,2??21?b2 由41222所以S?b|x1?x2|?2b1?b?b?1?b?1 2
OBx
2时,.S取到最大值1. 2?y?kx?b?(Ⅱ)解:由?x2得
2??y?1?4(4k2?1)x2?8kbx?4b2?4?0
当且仅当b???16(4k2?b2?1) ①
16(4k2?b2?1)|AB|=1?k|x1?x2|?1?k?2 ②
4k2?1|b|2S又因为O到AB的距离d???1 所以b2?k2?1 ③
1?k2|AB|③代入②并整理,得4k4?4k2?1?0
1232解得,k?,b?,代入①式检验,△>0
2222 故直线AB的方程是
y?
26262626或y?或y??或y??. x?x?x?x?22222222x2y24、(天津文22)(本小题满分14分)设椭圆2?2?1(a?b?0)的左、右焦点分别为F,F2,A是椭圆上的一点,1ab1AF2?F1F2,原点O到直线AF1的距离为OF1.
3(Ⅰ)证明a?2b;
(Ⅱ)求t?(0,b)使得下述命题成立:设圆x2?y2?t2上任意点M(x0,y0)处的切线交椭圆于Q1,Q2两点,则
OQ1?OQ2.
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AF2?F,0),F2(c,0),不妨设点A(c,y),其中 1F2及F1(?cc2y2y?0,由于点A在椭圆上,有2?2?1,
aba2?b2y2?2?1, 2ab?b2?b2解得y?,从而得到A?c,?,
a?a?b2(x?c),整理得 直线AF2的方程为y?2acb2x?2acy?b2c?0.
1由题设,原点O到直线AF1的距离为OF1,即
3cb2c, ?4223b?4ac22222将c?a?b代入原式并化简得a?2b,即a?2b.
?b2?证法二:同证法一,得到点A的坐标为?c,?,
?a?H,易知△F1BC∽△F1F2A,故 过点O作OB?AF1,垂足为
BOFA?2 OF1F1A1BO?OF1,所以 由椭圆定义得AF,又?AF?2a123F2A1F2A, ??3F1A2a?F2Ay HA F1 O F2 x b2b2aa?,即a?2b. 解得F2A?,而F2A?,得
2a2a(Ⅱ)解法一:圆x2?y2?t2上的任意点M(x0,y0)处的切线方程为x0x?y0y?t2.
当t?(0,b)时,圆x2?y2?t2上的任意点都在椭圆内,故此圆在点A处的切线必交椭圆于两个不同的点Q1和Q2,因此点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)的坐标是方程组
2??x0x?y0y?t ①的解.当y0?0时,由①式得 ?222??x?2y?2b ②t2?x0x y?y0?t2?x0x?22代入②式,得x?2???2b,即
?y0?222(2x0?y0)x2?4t2x0x?2t4?2b2y0?0,
24t2x02t4?2b2y0于是x1?x2?,x1x2? 22222x0?y02x0?y02t2?x0x1t2?x1x2 y1y2?y0y11422 ?2?t?xt(x?x)?xx1x2?0120??y04224t2x01?4222t?2by0? ?2?t?x0t?x02222?y0?2x0?y02x0?y0?2t4?2b2x0. ?222x0?y0若OQ1?OQ2,则
22222t4?2b2y0t4?2b2x03t4?2b2(x0?y0)x1x2?y1y2????0. 2222222x0?y02x0?y02x0?y02222所以,3t4?2b2(x0?y0)?0.由x0?y0?t2,得3t4?2b2t2?0.在区间(0,b)内此方程的解为t?6b. 3当y0?0时,必有x0?0,同理求得在区间(0,b)内的解为t?另一方面,当t?
6b. 36b时,可推出x1x2?y1y2?0,从而OQ1?OQ2. 3
综上所述,t?
6b?(0,b)使得所述命题成立. 3x2y25、(天津理22)(本小题满分14分)设椭圆2?2?1(a?b?0)的左、右焦点分别为F,F2,A是椭圆上的一点,1ab1AF2?F1F2,原点O到直线AF1的距离为OF1.
3(Ⅰ)证明a?2b;
(Ⅱ)设Q1,Q2为椭圆上的两个动点,OQ1?OQ2,过原点O作直线Q1Q2的垂线OD,垂足为D,求点D的轨迹
方程.
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AF2?F,0),F2(c,0),不妨设点A(c,y),其中y?0.由于点A在椭圆上,1F2及F1(?c来源学|科|网c2y2a2?b2y2?2?1. 有2?2?1,即
aba2b?b2?b2解得y?,从而得到A?c,?.
a?a?b2(x?c),整理得b2x?2acy?b2c?0. 直线AF1的方程为y?2ac1cb2c由题设,原点O到直线AF1的距离为OF1,即?,
42233b?4ac22222将c?a?b代入上式并化简得a?2b,即a?2b.
?b2?
证法二:同证法一,得到点A的坐标为?c,?.
?a?
B,易知△F1BO∽△F1F2A,故过点O作OB?AF1,垂足为
由椭圆定义得AF1?AF2?2a,又BO?BOOF1?F2AF1A.
1OF1, 3 F2A1FA所以?2?,
3F1A2a?F2AyA [来源:学科网ZXXK]
B b2b2aa?,即a?2b. F 解得F2A?,而F2A?,得F2x 1O 2a2a (Ⅱ)解法一:设点D的坐标为(x0,y0).
x0x0当y0?0时,由OD?QQ知,直线的斜率为,所以直线的方程为QQQQ?y??(x?x0)?y0,或121212y0y02x0x0y?kx?m,其中k??,m?y0?.
y0y0?y?kx?m,点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)的坐标满足方程组?2 22?x?2y?2b.222将①式代入②式,得x?2(kx?m)?2b,
2222整理得(1?2k)x?4kmx?2m?2b?0,
2m2?2b4km于是x1?x2??,x1x2?. 221?2k1?2k由①式得y1y2?(kx1?m)(kx2?m)?k2x1x2?km(x1?x2)?k2 2m2?2b2?4kmm2?2b2k22?k·?km·?m?.
1?2k21?2k1?2k223m2?2b2?2b2k2?0, 由OQ1?OQ2知x1x2?y1y2?0.将③式和④式代入得
1?2k23m2?2b2(1?k2).
2x0x02222将k??,m?y0?代入上式,整理得x0?y0?b.
3y0y0?x?x0,当y0?0时,直线Q1Q2的方程为x?x0,Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)的坐标满足方程组?2 22?x?2y?2b.22b2?x0所以x1?x2?x0,y1,. 2??222b2?x02?0, 由OQ1?OQ2知x1x2?y1y2?0,即x0?2222解得x0?b.
32222这时,点D的坐标仍满足x0?y0?b.
32222综上,点D的轨迹方程为 x?y?b.
3解法二:设点D的坐标为(x0,y0),直线OD的方程为y0x?x0y?0,由OD?QQ垂足为D,可知直线Q1Q212,
22的方程为x0x?y0y?x0. ?y0记m?x?y2020(显然
??x0x?y0y?m, ①m?0),点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)的坐标满足方程组?2 22??x?2y?2b. ②由①式得y0y?m?x0x. ③
222222由②式得y0x?2y0y?2y0b. ④ 2222将③式代入④式得y0x?2(m?x0x)2?2y0b. 222整理得(2x0?y0)x2?4mx0x?2m2?2b2y0?0,
22m2?2b2y0于是x1x2?. ⑤ 222x0?y0由①式得x0x?m?y0y. ⑥ 222222由②式得x0x?2x0y?2x0b. ⑦ 2222将⑥式代入⑦式得(m?y0y)2?2x0y?2x0b,
222整理得(2x0?y0)y2?2my0y?m2?2b2x0?0,
2m2?2b2x0于是y1y2?. ⑧ 222x0?y0222m2?2b2y0m2?2b2x0由OQ1?OQ2知x1x2?y1y2?0.将⑤式和⑧式代入得??0, 22222x0?y02x0?y0223m2?2b2(x0?y0)?0.
2222将m?x0代入上式,得x0?y0??y022所以,点D的轨迹方程为x?y?22b. 322b. 3
x2?y2?1的左、右焦点. 6、(四川文21)(本小题满分12分)求F1、F2分别是椭圆4225(Ⅰ)若r是第一象限内该数轴上的一点,PF1?PF2??,求点P的作标;
4(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l的斜率k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a?2,b?1,c?3.
∴F1(?3,0),F2(3,0).设P(x,y)(x?0,y?0).则
x25PF1?PF2?(?3?x,?y)(3?x,?y)?x?y?3??,又?y2?1,
44227?22x?y??x?1?x2?1?3?4?联立?2,解得?,P(1,). ??23?32x??y2?1?y??y??4?2??4(Ⅱ)显然x?0不满足题设条件.可设l的方程为y?kx?2,设A(x1,y1),B(x2,y2).
?x2??y2?1联立?4?x2?4(kx?2)2?4?(1?4k2)x2?16kx?12?0
?y?kx?2?∴x1x2?1216kx?x??, 12221?4k1?4k由??(16k)2?4?(1?4k2)?12?0
16k2?3(1?4k2)?0,4k2?3?0,得k2?3.① 4又?AOB为锐角?cos?AOB?0?OA?OB?0, ∴OA?OB?x1x2?y1y2?0
又y1y2?(kx1?2)(kx2?2)?k2x1x2?2k(x1?x2)?4 ∴x1x2?y1y2?(1?k2)x1x2?2k(x1?x2)?4
?(1?k2)?1216k?2k?(?)?4 1?4k21?4k212(1?k2)2k?16k???4 1?4k21?4k24(4?k2)??0 21?4k∴??k2?4.②
综①②可知?k2?4,∴k的取值范围是(?2,?
143433)(,2). 22x2?y2?1的左、右焦点. 7、(四川理20)(本小题满分12分)设F1、F2分别是椭圆4(Ⅰ)若P是该椭圆上的一个动点,求PF1·PF2的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.
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a?2,b?1,c?3 所以F1?3,0,F2x213?x,?y?x?y?3?x?1??3?3x2?8? ?1244因为x???2,2?,故当x?0,即点P为椭圆短轴端点时,PF1?PF2有最小值?2
?PF?PF???3?x,?y?,????3,0,设P?x,y?,则
?222当x??2,即点P为椭圆长轴端点时,PF1?PF2有最大值1 解法二:易知a?2,b?1,c?3,所以F1?3,0,F2???23,0,设P?x,y?,则
22?PF1?PF2?PF1?PF2?cos?F1PF2?PF1?PF2?PF1?PF2?F1F22PF1?PF2
221?x?3?y2?x?3?y2?12??x2?y2?3(以下同解法一)
???2?(Ⅱ)显然直线x?0不满足题设条件,可设直线l:y?kx?2,A?x1,y2?,B?x2,y2?,
??????y?kx?2??21?2y联立?x2,消去,整理得:?k??x?4kx?3?0 24????y?1?44k3∴x1?x2?? ,x1?x2?11k2?k2?44
331??2得:或 k?k???3?4k?3?0?224??00又0??A0B?90?cos?A0B?0?OA?OB?0 ∴OA?OB?x1x2?y1y2?0
由???4k??4?k?2?8k2?k2?1??4?又y1y2??kx1?2??kx2?2??kx1x2?2k?x1?x2??4?
111222k?k?k?4443?k2?1??0,即k2?4 ∴?2?k?2 ∵
11k2?k2?4433故由①、②得?2?k??或?k?2
22x2y2y2x28、(上海理21)已知半椭圆2?2?1?x?0?与半椭圆2?2?1?x?0?组成的曲线称为“果圆”,其中
abbca2?b2?c2,a?0,b?c?0,F0,F1,F2是对应的焦点。
23k2(1)若三角形F0F1F2是边长为1的等边三角形,求“果圆”的方程; (2)若A1A?B1B,求
b的取值范围; a(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k,使得斜率为k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k的值;若不存在,说明理由。 解(1)∵F0(c,0)F1(0,?b?c),F2(0,b?c)
22222∴| F0F1 |=(b?c)?c?b?1,| F1F2 |=2b?c?1
22222于是c?37222,a?b?c?,所求“果圆”方程为 4442422x?y2?1(x≥0),y?x?1(x≤0). 7322??4分
(2)由题意,得a+c>2b,即a?b?2b?a. ∵(2b)2>b2+c2,∴a2-b2>(2b-a)2,得
b4? a5??7分
b21又b>c=a-b,∴2?.
a22
2
2
2
∴
b24?(,). a25x2y2y2x2(3)设“果圆”的方程为2?2?1(x≥0)2?2?1(x≤0)
abba记平行弦的斜率为k.
x2y2当k=0时,直线y=t(-b≤t≤b)与半椭圆2?2?1(x≥0)的交点是
ab
y2x2t2t2. p(a1?2,t),与半椭圆2?2?1(x≤0)的交点是Q(?c1?2,t)
babb?a?ct2?x?1?2∴P、Q的中点M(x,y)满足?2b
?y?t?x2y2??1. 得
a?c2b2()2∵a<2b,∴(a?c2a?c?2ba?c?2b)?b2???0. 222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
2ka2bk2a2b?b3x2y2,) 当k>0时,以k为斜率过B1的直线l与半椭圆2?2?1(x≥0)的交点是(22abka?b2k2a2?b2b2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y?2x上,即不在某一椭圆上.
k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
9、(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.
??17分
x2y2y2x2我们把由半椭圆2?2?1 (x≥0)与半椭圆2?2?1 (x≤0)合成的曲线称作“果圆”,其中
abbca2?b2?c2,a?0,b?c?0.
如图,设点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点,A1,A2和B1,B2是“果圆” 与x,y轴的交点,M是线段A1A2y B2的中点.
(1)若△F0F1F2是边长为1的等边三角形,求该
F2“果圆”的方程; A1 F0A2x O M 22yx ??1 (2)设P是“果圆”的半椭圆F b2c2. . . . 1(x≤0)上任意一点.求证:当
PM取得最小值时,
B1 P在点B1,B2或A1处;
(3)若P是“果圆”上任意一点,求PM取得最小值时点P的横坐标.
解:(1)? F0(c,0),F10,?b2?c2,F20,b2?c2,
?F0F2??????b2?c2??c2?b?1,F1F2?2b2?c2?1,
37于是c2?,a2?b2?c2?,
4444所求“果圆”方程为x2?y2?1(x≥0),y2?x2?1(x≤0).
73y),则 (2)设P(x,a?c??2 |PM|2??x???y
2???b2?2(a?c)2 ??1?2?x?(a?c)x??b2,?c≤x≤0,
c?4?2b2 ?1?2?0,? |PM|2的最小值只能在x?0或x??c处取到.
c 即当PM取得最小值时,P在点B1,B2或A1处.
x2y2y2x2?|A1M|?|MA2|, (3)且B1和B2同时位于“果圆”的半椭圆2?2?1(x≥0)和半椭圆2?2?1(x≤0)abbcx2y2上,所以,由(2)知,只需研究P位于“果圆”的半椭圆2?2?1(x≥0)上的情形即可.
aba?c??2 |PM|2??x???y
2??c2?a2(a?c)?(a?c)2a2(a?c)22? ?2?x?. ??b?4a?2c2?4c2a2(a?c)a2(a?c)2 当x?时取到, ≤a,即a≤2c时,|PM|的最小值在x?22c2c2a2(a?c)此时P的横坐标是.
2c2a2(a?c)22a?2c?a 当x?,即时,由于在时是递减的,的最小值在x?a时取到,此时P|PM||PM|x?a22c的横坐标是a.
22a2(a?c) 综上所述,若a≤2c,当|PM|取得最小值时,点P的横坐标是;若a?2c,当|PM|取得最小值时,
2c2点P的横坐标是a或?c.
x2y2610、(陕西文22) (本小题满分14分)已知椭圆C:2?2=1(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离
3ab为3.
(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
3,求△AOB面积的最大值. 2?c6,??解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意?a3
?a?3,?
x2?b?1,?所求椭圆方程为?y2?1.
3(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)当AB⊥x轴时,AB?3. (2)当AB与x轴不垂直时, 设直线AB的方程为y?kx?m. 由已知m1?k2把y?kx?m代入椭圆方程,整理得(3k2?1)x2?6kmx?3m2?3?0,
3(m2?1)?6km?x1?x2?2,x1x2?.
3k?13k2?12212(m2?1)?2222?36km?AB?(1?k)(x2?x1)?(1?k)?2?? 22(3k?1)3k?1???3232,得m?(k?1).
4212(k2?1)(3k2?1?m2)3(k2?1)(9k2?1) ??(3k2?1)2(3k2?1)212k21212?3?4?3?(k?0)≤3??4.
19k?6k2?12?3?629k?2?6k132当且仅当9k?2,即k??时等号成立.当k?0时,AB?3,
k3综上所述ABmax?2.
133. ??当AB最大时,△AOB面积取最大值S??ABmax?222
11、(山东理21)(本小题满分12分)
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线l:y?kx?m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
x2y2【标准答案】(I)由题意设椭圆的标准方程为2?2?1(a?b?0)
aba?c?3,a?c?1,a?2,c?1,b2?3 x2y2???1. 43?y?kx?m? (II)设A(x1,y1),B(x2,y2),由?x2y2得
?1??3?4(3?4k2)x2?8mkx?4(m2?3)?0,
??64m2k2?16(3?4k2)(m2?3)?0,3?4k2?m2?0. 8mk4(m2?3)x1?x2??,x1?x2?. 223?4k3?4k3(m2?4k2)y1?y2?(kx1?m)?(kx2?m)?kx1x2?mk(x1?x2)?m?. 23?4k22
以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0),kAD?kBD??1,
?y1y?2??1,y1y2?x1x2?2(x1?x2)?4?0, x1?2x2?23(m2?4k2)4(m2?3)16mk???4?0,
3?4k23?4k23?4k27m2?16mk?4k2?0,解得
2km1??2k,m2??,且满足3?4k2?m2?0.
7当m??2k时,l:y?k(x?2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
22k2当m??时,l:y?k(x?),直线过定点(,0).
7772综上可知,直线l过定点,定点坐标为(,0).
7
12、(全国2理20)(本小题满分12分)在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线x?3y?4相切. (1)求圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A,B两点,圆内的动点P使PA,PO,PB成等比数列,求PAPB的取值范围. 解:(1)依题设,圆O的半径r等于原点O到直线x?3y?4的距离,
4?2. 1?3得圆O的方程为x2?y2?4. (2)不妨设A(x1,,0)B(x2,,0)x1?x2.由x2?4即得 A(?2,,0)B(2,0).
即 r?设P(x,y),由PA,PO,PB成等比数列,得
(x?2)2?y2(x?2)2?y2?x2?y2,
即 x2?y2?2.
PAPB?(?2?x,?y)(2?x,?y)
?x2?4?y22?2(y?1).22??x?y?4,由于点P在圆O内,故?2 2??x?y?2.2由此得y?1.
所以PAPB的取值范围为[?2,0). 13、(全国1理21)(本小题满分12分)
x2y2??1的左、右焦点分别为F1,F2.过F1的直线交椭圆于B,D两点,过F2的直线交椭圆于A,C两已知椭圆32点,且AC?BD,垂足为P.
22x0y0??1; (Ⅰ)设P点的坐标为(x0,y0),证明:32(Ⅱ)求四边形ABCD的面积的最小值. 证明:(Ⅰ)椭圆的半焦距c?3?2?1,
22由AC⊥BD知点P在以线段F1F2为直径的圆上,故x0?y0?1,
2222y0x0y0x21?≤???1. 所以,32222x2y2??1,并化简得(Ⅱ)(ⅰ)当BD的斜率k存在且k?0时,BD的方程为y?k(x?1),代入椭圆方程32(3k2?2)x2?6k2x?3k2?6?0. 设B(x1,y1),D(x2,y2),则 6k23k2?6x1?x2??2,x1x2?2
3k?23k?243(k2?1)BD?1?kx1?x2?(1?k)??(x2?x2)?4x1x2???3k2?2;
1因为AC与BC相交于点P,且AC的斜率为?,
k?1?43?2?1?43(k2?1)k??所以,AC?. ?212k?33?2?2k四边形ABCD的面积
124(k2?1)2??(k2?1)296S?BDAC?≥?.
2(3k2?2)(2k2?3)?(3k2?2)?(2k2?3)?225??2??2当k?1时,上式取等号.
(ⅱ)当BD的斜率k?0或斜率不存在时,四边形ABCD的面积S?4.
96综上,四边形ABCD的面积的最小值为.
25222 14、(宁夏理19)(本小题满分12分)
x2?y2?1有两个不同的交点P和Q. 在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,2)且斜率为k的直线l与椭圆2(I)求k的取值范围;
(II)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量OP?OQ与AB共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由. 解:(Ⅰ)由已知条件,直线l的方程为y?kx?2, x2?(kx?2)2?1. 代入椭圆方程得2?1?整理得??k2?x2?22kx?1?0 ①
?2??1??k2??4k2?2?0, ?2???2??222?,?∞解得k??或k?.即k的取值范围为??∞,. ???????2??222??直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于??8k2?4?(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则OP?OQ?(x1?x2,y1?y2),
42k. ② 21?2k又y1?y2?k(x1?x2)?22. ③
由方程①,x1?x2??而A(2,,0)B(01,),AB?(?21,).
所以OP?OQ与AB共线等价于x1?x2??2(y1?y2),将②③代入上式,解得k?[来源:Zxxk.Com]
2. 222由(Ⅰ)知k??或k?,故没有符合题意的常数k.
22
15、(辽宁理20)(本小题满分14分)
已知正三角形OAB的三个顶点都在抛物线y2?2x上,其中O为坐标原点,设圆C是OAB的内接圆(点C为圆心) (I)求圆C的方程;
(II)设圆M的方程为(x?4?7cos?)2?(y?7cos?)2?1,过圆M上任意一点P分别作圆C的两条切线PE,PF,
CF的最大值和最小值. 切点为E,F,求CE,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.
2?y12??y2?(I)解法一:设A,B两点坐标分别为?,y1?,?,y2?,由题设知
?2??2?2?y12??y12??y12y2?222. ?y??y???(y?y)??????22122??2??2??222解得y1?y2?12,
222所以A(6,23),B(6,?23)或A(6,?23),B(6,23). 设圆心C的坐标为(r,0),则r?2?6?4,所以圆C的方程为 3·················································································································· 4分 (x?4)2?y2?16. ·
解法二:设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题设知
22. x12?y12?x2?y2222又因为y1?2x1,y2?2x2,可得x12?2x1?x2?2x2.即
(x1?x2)(x1?x2?2)?0.
由x1?0,x2?0,可知x1?x2,故A,B两点关于x轴对称,所以圆心C在x轴上.
?3??333?r,r设C点的坐标为(r,,于是有?r?2?r,解得r?4,所以圆C的方程为0),则A点坐标为???22??2??2????·················································································································· 4分 (x?4)2?y2?16. ·
(II)解:设?ECF?2a,则
············································ 8分 CECF?|CE||CF|cos2??16cos2??32cos2??16. ·
x4?在Rt△PCE中,cos??,由圆的几何性质得 |PC||PC||PC|≤|MC|?1?7?1?8,|PC|≥|MC|?1?7?1?6,
12所以≤cos?≤,由此可得
23
2
16. 916则CECF的最大值为?,最小值为?8.
9?8≤CECF≤? 16、(江西理21)(本小题满分12分) 设动点P到点A(?1和B(1,0),0)的距离分别为d1和d2,常数?(0???1),使得d1d2sin2???.
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程; (2)过点B作直线双曲线C的右支于M,N两点,试确定?的范其中点O为坐标原点.
解法一:(1)在△PAB中,
y?APB?2?,且存在
P d1 2? d2 围,使OMON?0,
AB?2,即A O B y22?d12?d22, s2?2d1dc2?o, 4?(d1?d2)2?4d1d2sin2?,即d1?d2?4?4d1d2sin2??21???2(常数)点P的轨迹C是以A,B为焦点,实轴长2a?21??的双曲线.
x2y2??1. 方程为:
1???(2)设M(x1,y1),N(x2,y2)
①当MN垂直于x轴时,MN的方程为x?1,M(11),,N(1,?1)在双曲线上. 11?1?55?1,因为0???1,所以??. ??1??2???1?0???1???22②当MN不垂直于x轴时,设MN的方程为y?k(x?1).
即
?x2y2??1?2222???(1??)kx?2(1??)kx?(1??)(k??)?0, 由?1???得:????y?k(x?1)?2由题意知:????(1??)k???0,
?2k2(1??)?(1??)(k2??)所以x1?x2?,x1x2?.
??(1??)k2??(1??)k2k2?22于是:y1y2?k(x1?1)(x2?1)?. 2??(1??)k因为OMON?0,且M,N在双曲线右支上,所以
(1??)?x1x2?y1y2?0?k2?????(1??)2??5?12??????1??2?????. ?x1?x2?0?????11???23?xx?0?k2????2???1?0??12?1???由①②知,5?12≤??. 23解法二:(1)同解法一
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为E(x0,y0). ①当x1?x2?1时,MB?2?1?????1??2???1?0,
因为0???1,所以??5?1; 2?x12y12??1??x0?1????k?②当x1?x2时,?2. MN21??y0?x2?y2?1??1???y022又kMN?kBE?.所以(1??)y0??x0??x0;
x0?1?MN??MN??e(x1?x2)?2a??22由∠MON?得x0?y0?? ?,由第二定义得?????2222??????22212?1???x0?1????x0?(1??)?2x0. ?1???1??22所以(1??)y0??x0?2(1??)x0?(1??)2.
22?(1??)2?(1??)y0??x0??x0于是由?得x0? 2222?3???(1??)y0??x0?2(1??)x0?(1??)(1??)2?1,又0???1, 因为x0?1,所以
2?3?5?125?12解得:???.由①②知≤??.
23232
17、(江西文22)(本小题满分14分) 设动点P到点F1(?1,0)和F2(1,0)的距离分别为d1和d2,∠F1PF2?2?,且存在常数?(0???1),使得
d1d2sin2???.
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方(2)如图,过点F2的直线与双曲线C的右支交于是否存在?,使△FAB是以点B为直角顶点的等腰直1在,求出?的值;若不存在,说明理由. 解:(1)在△PF1F2中,FF12?2
yA P 程;
A,B两点.问:
F1 O B F2x 角三角形?若存
24?d12?d2?2d1d2cos2??(d1?d2)2?4d1d2sin2?
(d1?d2)2?4?4?
d1?d2?21??(小于2的常数)
故动点P的轨迹C是以F1,F2为焦点,实轴长2a?21??的双曲线.
来源学科网
x2y2??1. 方程为
1???(2)方法一:在△AF1B中,设AF1?d1,AF2?d2,BF1?d3,BF2?d4.
假设△AF1B为等腰直角三角形,则
???d1?d2?2a①?d3?d4?2a②??d3?d?4?d2③ ?d1?2d3④??2π?d3d4sin4??⑤由②与③得d2?2a,
?d1?4a则??d3?22a ??d4?d3?2a?2(2?1)a由⑤得d3d4?2?,
42(2?1)a2?2?
(8?42)(1??)?2?,
??12?2217?(0,1) 故存在??12?2217满足题设条件.
方法二:(1)设△AF1B为等腰直角三角形,依题设可得
??2?2?22??AF1AF2sinπ?8?????AF1AF2??,1?cosπ2?1 ????BF1BF2sin2π4???4??BF1BF2?2?所以S1π24?(2?1)?,S1△AF1F2?AF1AF2sin△BF1F2?2BF1BF2??.
则S△AFB?(2?2)?.①
1由
S△AF1F2S?AF2BF?2?1,可设BF2?d, △BF1F22则AF2?(2?1)d,BF1?AB?(2?2)d.
则S1△AF1B?2AB2?12(2?2)2d2.② 由①②得(2?2)d2?2?.③
根据双曲线定义BF1?BF2?2a?21??可得,(2?1)d?21??. 平方得:(2?1)2d2?4(1??).④
y由③④消去d可解得,??12?22 17?(0,1)
B故存在??12?22CP17满足题设条件.
A 18、(江苏理19)(本小题满分14分)如图,在平面直角坐Ox
Q l标系xOy中,过y轴
正方向上一点C(0,c)任作一直线,与抛物线y?x2相交于AB两点,一条垂直于x轴的直线,分别与线段AB和直线l:y??c交于P,Q,
(1)若OA?OB?2,求c的值;(5分)
(2)若P为线段AB的中点,求证:QA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y?kx?c,所以x?kx?c?c?0?,即x2?kx?c?0,设A?x1,y1?,B?x2,y2?,
2OA=?x1,y1?,OB??x2,y2?,因为OA?OB?2,所以
x1x2?y1y2?2,即x1x2??kx1?c??kx2?c??2,x1x2?k2x1x2?kc?x1?x2??c2?2
所以?c?k2c?kck?c2?2,即c2?c?2?0,所以c?2舍去c??1
(2)设过Q的切线为y?y1?k1?x?x1?,y/?2x,所以k1?2x1,即y?2x1x?2x12?y1?2x1x?x12,它与y??c???x1??x1y2?y??kk2cc?x1?2?k?的交点为M??又P?,所以Q,因为,所以xx??c,?,?c??x2,,?c,?c?,??12???x12??22?2??2??22x1??xx??k?所以M?1?2,?c???,?c?,所以点M和点Q重合,也就是QA为此抛物线的切线。
??22??2?k??k?(3)(2)的逆命题是成立,由(2)可知Q?,?c?,因为PQ?x轴,所以P?,yP?
?2??2?x?x2k?,所以P为AB的中点。 因为122
19、(本小题满分12分)
已知双曲线x2?y2?2的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的动直线与双曲线相交于A,B两点.
O为坐标原点)(I)若动点M满足FM,求点M的轨迹方程; ?F1A?F1B?FO11(其中
(II)在x轴上是否存在定点C,使CA·CB为常数?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由. 解:由条件知F1(?2,0),F2(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2). 解法一:(I)设M(x,y),则则FM?(x?2,y),F1A?(x1?2,y1), 1F1B?(x2?2,y2),FO?(2,0),由FM?F1A?F1B?FO111得
?x?2?x1?x2?6,?x1?x2?x?4,即? ?y?y?yy?y?y?12?12?x?4y?于是AB的中点坐标为?,?.
?22?yy?y2yy2(x1?x2). 当AB不与x轴垂直时,1,即y1?y2???x?8x1?x2x?4?2x?82222又因为A,B两点在双曲线上,所以x1?y12?2,x2?y2?2,两式相减得 (x1?x2)(x1?x2)?(y1?y2)(y1?y2),即(x1?x2)(x?4)?(y1?y2)y.
y(x1?x2)代入上式,化简得(x?6)2?y2?4. 将y1?y2?x?8当AB与x轴垂直时,x1?x2?2,求得M(8,0),也满足上述方程.
所以点M的轨迹方程是(x?6)?y?4.
(II)假设在x轴上存在定点C(m,0),使CACB为常数.
22
当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y?k(x?2)(k??1). 代入x2?y2?2有(1?k2)x2?4k2x?(4k2?2)?0.
4k24k2?2则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1?x2?2,x1x2?2,
k?1k?12于是CACB?(x1?m)(x2?m)?k(x1?2)(x2?2)
?(k2?1)x1x2?(2k2?m)(x1?x2)?4k2?m2
(k2?1)(4k2?2)4k2(2k2?m)???4k2?m2 22k?1k?12(1?2m)k2?24?4m2??m?2(1?2m)??m2. 22k?1k?1因为CACB是与k无关的常数,所以4?4m?0,即m?1,此时CACB=?1. 当AB与x轴垂直时,点A,B的坐标可分别设为(2,2),(2,?2),
此时CACB?(1,2)(1,?2)??1.
故在x轴上存在定点C(1,0),使CACB为常数.
?x1?x2?x?4,解法二:(I)同解法一的(I)有?
y?y?y?12当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y?k(x?2)(k??1). 代入x2?y2?2有(1?k2)x2?4k2x?(4k2?2)?0.
4k2则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1?x2?2.
k?1?4k2?4k. y1?y2?k(x1?x2?4)?k??4??2?k?1?k?14k2由①②③得x?4?2.???????????????????④
k?14ky?2.??????????????????????????⑤
k?1x?4?k,将其代入⑤有 当k?0时,y?0,由④⑤得,yx?44?4y(x?4)y22y??.整理得(x?6)?y?4. 222(x?4)(x?4)?y?1y2当k?0时,点M的坐标为(4,0),满足上述方程. 当AB与x轴垂直时,x1?x2?2,求得M(8,0),也满足上述方程.
故点M的轨迹方程是(x?6)?y?4.
(II)假设在x轴上存在定点点C(m,0),使CACB为常数,
224k24k2?2当AB不与x轴垂直时,由(I)有x1?x2?2?1,x1x2?2.
kk?1以上同解法一的(II).
20、(湖南文19)(本小题满分13分)
已知双曲线x2?y2?2的右焦点为F,过点F的动直线与双曲线相交于A,B两点,点C的坐标是(1,0). (I)证明CA,CB为常数;
(II)若动点M满足CM?CA?CB?CO(其中O为坐标原点),求点M的轨迹方程. 解:由条件知F(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2). (I)当AB与x轴垂直时,可设点A,B的坐标分别为(2,2),(2,?2), 此时CACB?(1,2)(1,?2)??1.
当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y?k(x?2)(k??1). 代入x2?y2?2,有(1?k2)x2?4k2x?(4k2?2)?0.
4k24k2?2则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1?x2?2,x1x2?2,
k?1k?12于是CACB?(x1?1)(x2?1)?y1y2?(x1?1)(x2?1)?k(x1?2)(x2?2)
?(k2?1)x1x2?(2k2?1)(x1?x2)?4k2?1 (k2?1)(4k2?2)4k2(2k2?1)2???4k?1 22k?1k?1?(?4k2?2)?4k2?1??1.
综上所述,CACB为常数?1.
(II)解法一:设M(x,y),则CM?(x?1,y1), ,y),CA?(x1?1CB?(x2?1,y2),CO?(?1,0),由CM?CA?CB?CO得:
?x?1?x1?x2?3,?x1?x2?x?2,即? ??y?y1?y2?y1?y2?y?x?2y?于是AB的中点坐标为?,?.
22??yy?y2yy2(x1?x2). 当AB不与x轴垂直时,1,即y1?y2???x?2x?2x1?x2?2x?22222又因为A,B两点在双曲线上,所以x1?y12?2,x2?y2?2,两式相减得 (x1?x2)(x1?x2)?(y1?y2)(y1?y2),即(x1?x2)(x?2)?(y1?y2)y.
y(x1?x2)代入上式,化简得x2?y2?4. 将y1?y2?x?2当AB与x轴垂直时,x1?x2?2,求得M(2,0),也满足上述方程.
所以点M的轨迹方程是x?y?4.
22?x1?x2?x?2,解法二:同解法一得???????????????①
y?y?y?124k2当AB不与x轴垂直时,由(I) 有x1?x2?2.???????②
k?1?4k2?4k.?????????③ y1?y2?k(x1?x2?4)?k??4??2k?1k?1??
4k2由①②③得x?2?2.???????????????????④
k?14ky?2.??????????????????????????⑤
k?1x?2当k?0时,y?0,由④⑤得,?k,将其代入⑤有
yx?24?4y(x?2)yy??.整理得x2?y2?4. 222(x?2)(x?2)?y?1y2当k?0时,点M的坐标为(?2,0),满足上述方程. 当AB与x轴垂直时,x1?x2?2,求得M(2,0),也满足上述方程.
故点M的轨迹方程是x2?y2?4.
21、(湖北理19)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2?2py(p?0)相交于A,B两点.
(I)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;
(II)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.(此题不要求在答题卡上画图)
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
y 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N的坐标为N(0,?p),可设
A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程为y?kx?p,与x?2py联立得2C A O N B x
?x2?2py,消去y得??y?kx?p.x2?2pkx?2p2?0.
由韦达定理得x1?x2?2pk,x1x2??2p2. 1于是S△ABN?S△BCN?S△ACN?·2px1?x2. 2?px1?x2?p(x1?x2)2?4x1x2 ?p4p2k2?8p2?2p2k2?2,
∴当k?0时,(S△ABN)min?22p2.
(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y?a, A y B C O N x AC的中点为O?,l与AC为直径的圆相交于点P,Q,PQ的中点为H, ?xy?p?则O?H?PQ,Q?点的坐标为?1,1?. y 2??21121∵O?P?AC?x1?(y1?p)2?y12?p2,
222y?p1C O?H?a?1?2a?y1?p,
22O?A l 12122222??∴PH?OP?OH?(y1?p)?(2a?y1?p) O 44N
B x
p????a??y1?a(p?a),
2????p??2∴PQ?(2PH)2?4??a??y1?a(p?a)?.
2????ppp令a??0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?,
222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
AB?1?k2x1?x2?1?k2·(x1?x2)2?4x1x2?1?k2·4p2k2?8p2 ?2p1?k2·k2?2,
又由点到直线的距离公式得d?2p1?k2.
从而S△ABN?·d·AB?·2p1?k2·k2?2·12122p1?k2?2p2k2?2,
∴当k?0时,(S△ABN)min?22p2.
(Ⅱ)假设满足条件的直线l存在,其方程为y?a,则以AC为直径的圆的方程为(x?0)(x?x1)?(y?p)(y?y1)?0, 将直线方程y?a代入得x2?x1x?(a?p)(a?y1)?0,
p??. y?a(p?a)?1?2??设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x3,y3),Q(x4,y4),
2则△?x1?4(a?p)(a?y1)?4??a?????则有PQ?x3?x4?令a???p??p??4??a??y1?a(p?a)??2?a??y1?a(p?a).
2?2?????ppp?0,得a?,此时PQ?p为定值,故满足条件的直线l存在,其方程为y?, 222即抛物线的通径所在的直线. 22、(广东理18)(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xoy中,已知圆心在第二象限、半径为22的圆C与直线y?x相切于
x2y2?1与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. 坐标原点O.椭圆2?a9 (1)求圆C的方程;
(2)试探究圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆右焦点F的距离等于线段OF的长.若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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
m?n2即m?n=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
=22
?m??2 ?n?2?
故圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=8 (2)a=5,∴a=25,则椭圆的方程为
2
x2+
y92=1
25其焦距c=25?9=4,右焦点为(4,0),那么OF=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OF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。
124,y= 55412即存在异于原点的点Q(,),使得该点到右焦点F的距离等于OF的长。
55通过联立两圆的方程解得x=
23、(广东文19)(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xoy中,已知圆心在第二象限、半径为2/2的圆C与直线y?x相切于
x2y2?1与圆C的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. 坐标原点O.椭圆2?a9 (1)求圆C的方程;
(2)试探究圆C上是否存在异于原点的点Q,使Q到椭圆右焦点F的距离等于线段OF的长.若存在,请求出点Q的
坐标;若不存在,请说明理由. 解:(1) 设圆C 的圆心为 (m, n)
??m??2?m??n 则 ? 解得?
??n?2?n2?22 所求的圆的方程为 (x?2)2?(y?2)2?8
(2) 由已知可得 2a?10 a?5
x2y2??1 , 右焦点为 F( 4, 0) ; 椭圆的方程为
259 假设存在Q点?2?22cos?,2?22sin?使QF?OF,
?? 10cos2?2?22cos??4?2?2??2?2sin??2?4
22 整理得 sin??3cos??22 代入 sin??cos??1 得:
??122cos??7?0 , cos???122?8?122?22???1
1010y 因此不存在符合题意的Q点.
24、(福建理20)(本小题满分12分)如图,已知点F(1,0), 直线l:x??1,P为平面上的动点,过P作直线
l l的垂线,垂足为点Q,且QPQF?FPFQ. (Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;
F ?1 O 1 x (Ⅱ)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M,已知MA??1AF,MB??2BF,求?1??2的值; 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.
,y),由QPQF?FPFQ得: 解法一:(Ⅰ)设点P(x,y),则Q(?1(x?1,0)(2,?y)?(x?1,y)(?2,y),化简得C:y2?4x. (Ⅱ)设直线AB的方程为: x?my?1(m?0).
y Q P B O A M F x
设A(x1,y1),B(x2,y2),又M??1,???2??, m??y2?4x,联立方程组?,消去x得:
?x?my?1,y2?4my?4?0,??(?4m)2?12?0,故 ?y1?y2?4m, ??y1y2??4.由MA??1AF,MB??2BF得:
22y1????1y1,y2????2y2,整理得:
mm22,?2??1?, ?1??1?my1my22?11???1??2??2????
m?y1y2?2y1?y2 ??2?my1y224m??2?
m?4?0. 解法二:(Ⅰ)由QPQF?FPFQ得:FQ(PQ?PF)?0,
?(PQ?PF)(PQ?PF)?0,
?PQ?PF?0,
?PQ?PF.
所以点P的轨迹C是抛物线,由题意,轨迹C的方程为:y?4x. (Ⅱ)由已知MA??1AF,MB??2BF,得?1则:
222?2?0.
MAMB???1AF?2BFAA1BB1.????①
过点A,B分别作准线l的垂线,垂足分别为A1,B1, 则有:
MAMB??AFBF.????②
由①②得:??1AF?2BF?AFBF,即?1??2?0.
25、(福建文22)(本小题满分14分)
如图,已知F(1,0),直线l:x??1,P为平面上的动点,过点P作l的垂线,垂足为点Q,且QPQF?FPFQ. (Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M. (1)已知MA??1AF,MB??2BF,求?1??2的值; (2)求MAMB的最小值.
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P(x,y),则Q(?1,y),由QPQF?FPFQ得:
(x?1,0)(2,?y)?(x?1,y)(?2,y),化简得C:y2?4x. (Ⅱ)(1)设直线AB的方程为: x?my?1(m?0).
2??设A(x1,y1),B(x2,y2),又M??1,??,
m??y Q P B x O F ?y2?4x,22联立方程组?,消去x得:y?4my?4?0,??(?4m)?12?0,A ?x?my?1,??y1?y2?4m,?y 1y2??4.由MA??1AF,MB??2BF得:
y21?m???21y1,y2?m???2y2,整理得: ?1?21??my,???1?22, 1my2??2?1??2??2?m?1?1??y? 1y2???2?2y1?y2my
1y2??2?24mm?4
?0. 解法二:(Ⅰ)由QPQF?FPFQ得:FQ(PQ?PF)?0,
?(PQ?PF)(PQ?PF)?0,
?PQ2?PF2?0,
?PQ?PF.
所以点P的轨迹C是抛物线,由题意,轨迹C的方程为:y2?4x. (Ⅱ)(1)由已知MA??1AF,MB??2BF,得?1?2?0.
则:
MA1AFMB????.????①
2BF过点A,B分别作准线l的垂线,垂足分别为A1,B1, 则有:
MAAA1AFMB?BB?1BF.????②
由①②得:??1AFAF??,即?1??2?0. 2BFBF(Ⅱ)(2)解:由解法一,MAMB??1?m2?2y1?yMy2?yM
M
2?(1?m2)y1y2?yM(y1?y2)?yM
24?4m?2 mm4???(1?m2)?4?2?
m????121?4(2?m2?2)≥4?2?2m?16. 2???mm??12当且仅当m?2,即m??1时等号成立,所以MAMB最小值为16.
m?(1?m2)?4? 26、(北京理17)(本小题共14分)
矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x?3y?6?0,点T(?11),在AD边所在直线上.
(I)求AD边所在直线的方程; (II)求矩形ABCD外接圆的方程; (III)若动圆P过点N(?2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程. 解:(I)因为AB边所在直线的方程为x?3y?6?0,且AD与AB垂直,所以直线AD的斜率为?3. 又因为点T(?11),在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为y?1??3(x?1). 3x?y?2?0.
?x?3y?6?0,(II)由?解得点A的坐标为(0,?2),
3x?y?2=0?因为矩形ABCD两条对角线的交点为M(2,0). 所以M为矩形ABCD外接圆的圆心.
又AM?(2?0)2?(0?2)2?22.
22从而矩形ABCD外接圆的方程为(x?2)?y?8.
(III)因为动圆P过点N,所以PN是该圆的半径,又因为动圆P与圆M外切, 所以PM?PN?22, 即PM?PN?22.
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为22的双曲线的左支. 因为实半轴长a?2,半焦距c?2.
22所以虚半轴长b?c?a?2.
x2y2??1(x≤?2). 从而动圆P的圆心的轨迹方程为
22 27、(北京文19)(本小题共14分)
如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直
点T(?11)x?3y?6?0,在AD边所在直线上.
y 线的方程为
(I)求AD边所在直线的方程;
(II)求矩形ABCD外接圆的方程;
T(III)若动圆P过点N(?2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求 D 心的轨迹方程. O N解:(I)因为AB边所在直线的方程为x?3y?6?0,且AD与AB A
C M B 动圆P的圆
x 垂直,所以直
线AD的斜率为?3. 又因为点T(?11),在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为y?1??3(x?1). 3x?y?2?0.
?x?3y?6?0,解得点A的坐标为(0,?2),
?3x?y?2=0因为矩形ABCD两条对角线的交点为M(2,0). 所以M为矩形ABCD外接圆的圆心.
(II)由?又AM?(2?0)2?(0?2)2?22.
从而矩形ABCD外接圆的方程为(x?2)2?y2?8.
(III)因为动圆P过点N,所以PN是该圆的半径,又因为动圆P与圆M外切, 所以PM?PN?22, 即PM?PN?22.
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为22的双曲线的左支. 因为实半轴长a?2,半焦距c?2.
22所以虚半轴长b?c?a?2.
x2y2??1(x≤?2). 从而动圆P的圆心的轨迹方程为
22 28、(安徽理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.
y 解:(Ⅰ)由题意知,A(a,2a).
G:y2?2x
22因为OA?t,所以a?2a?t.
D 由于t?0,故有t?a?2a. (1) 由点B(0,t),C(c,0)的坐标知,
2B A xy??1. cta2a又因点A在直线BC上,故有??1,
cta2a将(1)代入上式,得??1,
ca(a?2)直线BC的方程为
解得c?a?2?2(a?2).
O a a?2 C x (Ⅱ)因为D(a?2,2(a?2)),所以直线CD的斜率为
kCD2(a?2)2(a?2)2(a?2)?????1. a?2?ca?2?(a?2?2(a?2))?2(a?2)所以直线CD的斜率为定值.
29、(安徽文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FA·FB?0,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.
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.
22?x0?x0xx0x?0(x?x0).解:(I)设切点Q?x0,?.由y??,知抛物线在Q点处的切线斜率为,故所求切线方程为y?
22424??2x0x4x?. 即y?24因为点P(0,??)在切线上.
2x02所以?4??,x0?16,x0??4.
4所求切线方程为y??2x?4. (II)设A(x1,y1),C(x2,y2).
由题意知,直线AC的斜率k存在,由对称性,不妨设k?0. 因直线AC过焦点F(0,1),所以直线AC的方程为y?kx?1.
?y?kx?1,点A,C的坐标满足方程组?2
?x?4y,2得x?4kx?4?0,
?x1?x2?4k,由根与系数的关系知?
?x1x2??4.AC?(x1?x2)2?(y1?y2)2?1?k2(x1?x2)2?4x1x2?4(1?k2).
因为AC?BD,所以BD的斜率为?11,从而BD的方程为y??x?1. kk??1?2?4(1?k2)同理可求得BD?4?1??????. 2??k??k??18(1?k2)212SABCD?ACBD??8(k?2?)≥32. 222kk当k?1时,等号成立.所以,四边形ABCD面积的最小值为32.
29、(安徽文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FA·FB?0,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.
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.
22?x0?x0xx0x?0(x?x0).解:(I)设切点Q?x0,?.由y??,知抛物线在Q点处的切线斜率为,故所求切线方程为y?
22424??2x0x4x?. 即y?24因为点P(0,??)在切线上.
2x02所以?4??,x0?16,x0??4.
4所求切线方程为y??2x?4. (II)设A(x1,y1),C(x2,y2).
由题意知,直线AC的斜率k存在,由对称性,不妨设k?0. 因直线AC过焦点F(0,1),所以直线AC的方程为y?kx?1.
?y?kx?1,点A,C的坐标满足方程组?2
?x?4y,2得x?4kx?4?0,
?x1?x2?4k,由根与系数的关系知?
?x1x2??4.AC?(x1?x2)2?(y1?y2)2?1?k2(x1?x2)2?4x1x2?4(1?k2).
因为AC?BD,所以BD的斜率为?11,从而BD的方程为y??x?1. kk??1?2?4(1?k2)同理可求得BD?4?1??????. 2??k??k??18(1?k2)212SABCD?ACBD??8(k?2?)≥32. 222kk当k?1时,等号成立.所以,四边形ABCD面积的最小值为32.
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