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文档简介
大数据之十年高考真题(2013-2022)与优质模拟题(新课标文科卷)
专题14平面解析几何解答题.・••◎真题汇总••・.1.【2022年全国甲卷文科21】设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为尸,点。(p,0),过尸的直线交C于N两点.当直线垂直于x轴时,|MF|=3.(1)求C的方程;(2)设直线MD,N。与C的另一个交点分别为4B,记直线MN,AB的倾斜角分别为a,d当a—0取得最大值时,求直线的方程.【答案】(l)y2=4x;(2)AB:x=y/2y+4.【解析】(1)抛物线的准线为》=一5当MD与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时|MF|=p+/3,所以p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x;⑵设M(m,yi),N(g,y2),A(J,y3),B(q,y4),直线MN:x=my+1,.x=my+1—一o由{ 2可得y?一4巾丫-4=o,A>0fyiy2=~4,y—TOC\o"1-5"\h\zf_y\-yi_ 4t_尸3-,4_ 4由斜率公式可得kMN=豆宣=五荻,kAB= ,~4~~4- 44直线M。:x==♦y+2,代入抛物线方程可得y2一也上口.y-8=0,y\ yi4>。,力为=一8,所以为=2%,同理可得、4=2yi,所以Ma=」一=---=—尸"以ABy3+y4 2(yi+y2) 2乂因为直线MV、48的倾斜角分别为q,/L所以的s=tanH=^=等,若要使a-0最大,则06(05),( 八_tana-tan^_k_1 1_V2设Mn=2kab=2fc>0>则an(ap)—1+tanartan^—i+2k2~~1+2^—9li7.—4»
当且仅当"2御人=苧时,等号成立,所以当a-£最大时,kAB=y.设直线AB:x=«y+n,代入抛物线方程可得y2-4夜y-4n=0,A>°,y3y4=_4n=4yly2=-16,所以n=4,所以直线48:冗=加+4..[2022年全国乙卷文科21]已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过4(0,-2),B-1)两点.(1)求E的方程:(2)设过点P(l,-2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段48交于点7,点"满足雨=777.证明:直线印V过定点.【答案】(1咛+9=1(2)(0,—2)【解析】⑴解:设椭圆E的方程为m/+中=1,过%((),一2),BgT),f4n1可〜+…,解得m=?n=;,14所以椭圆E的方程为:3+^=1.(2)4(0,-2),86,-1),所以AB:y+2=gx,①若过点P(l,—2)的直线斜率不存在,直线x=1.代入J+3=1,可得M(l,竺),N(l,—竺),代入48方程y=;x-2,可得T(V6+3,9),由“了=777得到”(2n+5,竽).求得HN方程:丫=(2-乎)*-2,过点(0,-2).②若过点P(l,-2)的直线斜率存在,设kx-y-(k+2)=0,叭””1),「(小而・依-y—(k+2)=0联立•/y2. ,得(31+4)x2-6k(2+k)x+3k(k+4)=0联立•—+-=]3 4_6k(2+k)_3k(4+k)-8(2+k)_6k(2+k)_3k(4+k)-8(2+k)3k2+4X\X2=4(4+4k-2k2),3k2+43k2+4且与及+卬1=^4(*)(y=力联立]y=2工_2,可得丁(军+3,丫1),,(3月+6-%i,yi).可求得此时“N:y-y2= (x一x2),将(0,-2),代入整理得2(占+小)-6(y1+y2)+*1%+x2yi-3yly2-12=0,将(*)代入,得24k+12k2+96+48k-24fc-48-48k+24k2-36k2-48=0,显然成立,综上,可得直线过定点(0,-2)..【2021年全国甲卷文科21】抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线/:乂=1交(?于尸,Q两点,且。P1OQ.已知点M(2,0),且。M与/相切.(1)求C,0M的方程;(2)设41,①,43是C上的三个点,直线4色,公公均与。M相切.判断直线与QM的位置关系,并说明理由.【答案】(1)抛物线=”,。河方程为(*-2)2+/=1;(2)相切,理由见解析(I)依题意设抛物线C:y2=2px(p>O),P(Lyo),Q(l,-yo),vOPLOQ,..OPOQ=l-y^=l-2p=0,:.2p=1.所以抛物线C的方程为V=x,M(O,2),0M与无=1相切,所以半径为1,所以。M的方程为(x-2产+y=1;(2) A2(x2,yz),A3(x3,y3)若41出斜率不存在,则方程为x=1或x=3,若4142方程为x=l,根据对称性不妨设4式1,1),则过久与圆M相切的另一条直线方程为y=1,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在%,不合题意;若4遇2方程为工=3,根据对称性不妨设必(3,6),冬(3,-西),则过久与圆M相切的直线4送3为y-V3=y(x-3).乂〃4送3=?7=y\ =苧,‘ =°,1°Xj-X3yi+y3Vo+y3Jx3=0,43(0,0),此时直线4/3,/A关于X轴对称,所以直线4243与圆M相切;若直线4遇2,4143,冬43斜率均存在,财iz=念,必备=高,=隽;,所以直线4i4z方程为y-yi=公;(*一X1),整理得X—仇+y2)y+yiy2=0,同理直线4遇3的方程为x-Cxi+y3)y+yij3=。,宜线A?4?的方程为x-(及+y3)y+y2y3=。’「4曲与圆M相切,二^^=1整理得(y:-l)yi+2ylyz+3-4=0,41小与圆M相切,同理(y?-l)y|+2yly3+3-*=0所以了2,丫3为方程(yf—1)y+2yly+3-y\—0的两根,一2yl. 3-yl及+力=-;jrpy2y3=在,M到直线443的距离为:|2+3-才||2+y2y3l_yi-i,1+(%+力)2IZy.-卜(一自_,M+" _yi±l=iJ(yi-Dz+4yiy*+1 '所以直线/人与圆M相切;综上若直线4送2,443与圆M相切,则直线/公与圆M相切.4.【2021年全国乙卷文科20】已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点/到准线的距离为2.(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点。满足配=9而,求直线0Q斜率的最大值.【答案】(I)y2=4x;(2)最大值为*(1)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点尸《,0),准线方程为*=一看由题意,该抛物线焦点到准线的距离为:一(一晟)=P=2,所以该抛物线的方程为y2=4x;<2)设Q5o,yo),则所=9而=(9-9*o,-9yo),所以P(lO%o-9,10%),
由P在抛物线上可得(10必)2=4(10x()-9),即X。=竺争,h_加_yo_ioy。所以宜线。Q的斜率“OQ一刀0-25孟9—25yj+9»~10~当尢—。时,k()Q=0;当儿看0时,化。<?=诉1:,当,0>。时,因为25yo+^>2J25yo•看=30,此时0<"4,当且仅当25yo=*即yo=g时,等号成立:当y0<。时,k°Q<0;综上,直线OQ的斜率的最大值为:.【2020年全国1卷文科21】已知A8分别为椭圆氏^J+y2=1(a>l)的左、右顶点,G为E的上顶点,AGGB=S,P为直线x=6上的动点,处与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求£(1)求£的方程;(2)证明:直线CO过定点.【答案】(1)9+产=1:(2)证明详见解析.【解析】(1)依据题意作出如下图象:x=6由椭圆方程E:/+y2=1(。>1)可得:A(-af0),F(a,0),aAG=(a,1),GB=(a,—1)・•・AG•GB=a2—i=8,a2=9椭圆方程为:9+必=1(2)证明:设P(6,y()),G(0,1)则直线4P的方程为:旷=浮与(无+3),即:y=^(x+3)联立宜线4P的方程与椭圆方程可得:联立宜线4P的方程与椭圆方程可得:X27I+y=1y若(x+3),整理得:(y02+9)x2+6y02x4-9y02-81=0,解得:x=—3或x=一分。,将x=一誉z管7代入直线y=4(x+3)可得:、=渭\所以点C的坐标为(芝需,卅)•同理可得:点。的坐标为(普与,消g6yq(-210I直线CD的方程为:y一U4)=;。?「中甲3卜-独善),WoW_3y0+273yo:-3\y0"+1/VO%y02+1整理可得:y+ =时%z:;)(x-3九2:3)=8yo(X_迫4yo।2yo3(3-九2)兀十京工yo2+1 6(9-yo4)\yo?+14yo।2yo3(3-九2)兀十京工整理得:y=故直线CD过定点住,0).【2020年全国2卷文科19】已知椭圆G:5+2=l(a>b>0)的右焦点尸与抛物线。2的焦点重合,G的中心与C2的顶点重合.过尸且与x轴重直的直线交G于48两点,交C2于C,D两点,且|8|争5|.(1)求G的离心率:(2)若G的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求Ci与C2的标准方程.【答案】⑴[⑵G:、+4=1,%y2=8x.L lo1Z【解析】(1)因为椭圆G的右焦点坐标为:F(c,0),所以抛物线Cz的方程为y=4c%,其中c=,。2一炉.不妨设4,C在第一象限,因为椭圆G的方程为:捻+芸=1,所以当X=C时,有W+《=lny=±Q,因此4,B的纵坐标分别为贮,a*, 0*~ a aa乂因为抛物线C2的方程为必=4c%,所以当x=c时,有/=牝•c=y=±2c,所以C,O的纵坐标分别为2c,-2c,故|48|=等,\CD\=4c.由|CD|=得4c=孚,即3、=2-2(£)2,解得£=-2(舍去),-=|.3 3a a a a a2所以G的离心率为:(2)由(1)知a=2c,b=V3c,故口:若+9=1,所以g的四个顶点坐标分别为44BC,(-2c,0),(0,V3c),(0,-V3c),C2的准线为*=-仁由已知得3c+c+c+c=12,即c=2.所以G的标准方程为1+《=1,C2的标准方程为y2=8xlo1Z.【2020年全国3卷文科21】已知椭圆。卷+5=1(0<»1<5)的离心率为苧A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP1BQ,求AAPQ的面积.【答案】⑴察=1;(2)1【解析】⑴:嘘+/=l(0<m<5)a=5fb=m,根据离心率e=?=J1-G)2=J1-得了=*解得m=;或m=-*舍),•.C的方程为:1+与=1,25G)即±+空=1;25 25(2)不妨设P,Q在x轴上方•••点P在CE点Q在直线x=6匕且|BP|=|BQ|,BP1BQ,过点「作才轴垂线,交点为M,设x=6与无轴交点为N根据题意画出图形,如图V\BP\=\BQ\,BP1BQ,/.PMB=zlQNB=90°,又•••LPBM+乙QBN=90°,乙BQN+乙QBN=90°,ZPBM=乙BQN,根据三角形全等条件“A4S”,可得:&PMB"BNQ,4+黑八••8(5,0),\PM\=\BN\=6-5=1,设P点为(Xp,yp),可得P点纵坐标为%=1,将其代入(+蜜=1,可得:*+£=1,解得:尤「=3或Xp=-3.♦•P点为(3,1)或(-3,1),①当P点为(3,1)时,故|MB|=5-3=2,••△PMBSABNQ,\MB\=\NQ\=2,可得:(2点为(6,2),画出图象,如图•••4(-5,0)9(6,2),可求得直线4Q的直线方程为:2x-lly+10=0,根据点到直线距离公式可得P到直线•••4(-5,0)9(6,2),可求得直线4Q的直线方程为:2x-lly+10=0,根据点到直线距离公式可得P到直线4Q的距离为:d=12x3-11x1+101 |5|V5>/22+112根据两点间距离公式可得:|4Q|=J(6+5产+(2—0)2=5V5,・•.△4PQ面积为:1x5V5X 1②当P点为(-3,1)时,PM8=4BNQ,•••\MB\=\NQ\=8,可得:(?点为(6,8),画出图象,如图•••4(-5,0),Q(6,8),可求得宜线4Q的直线方程为:8x-lly+40=0,根据点到直线距离公式可得P到直线4Q的距离为:d= /询=提=高,根据两点间距离公式可得:|4Q|=J(6+5产+(8—0)2=V185,4PQ面积为:gxV185x^===综上所述,面积为:1.【2019年新课标3文科21]已知曲线C:y=9,。为直线丁=一:上的动点,过。作C的两条切线,切点分别为4,B.(1)证明:直线Z8过定点.(2)若以E(0,1)为圆心的圆与直线18相切,且切点为线段48的中点,求该圆的方程.【答案】(1)证明:设。(t,-1),A(xi,yO,则必2=2丫1,由于<=x,.•.切线的斜率为X”故誓=勺,整理得:2tx\-2j^i+l=0.设6(刈,”),同理可得2a2-2及理=0.故直线AB的方程为2次-2yH=0.,直线过定点(0,1):(2)解:由⑴得直线46的方程产田+去y=tx+-由,2 2»可得/-2a-1=0.U=T于是必+x2=2t,yi+y2=£(%i+与)+1=2/+1.设M为线段48的中点,则A/(I,t2+1),T T T T由于EM148,而EM=(t,t2-2),AB与向量(1,f)平行,'.t+(t2-2)t=0,解得,=0或,=±1.当,=0时,|局|=2,所求圆的方程为*2+3-])2=4;当,=±1时,\EM\=y/2,所求圆的方程为x2+(y-1)2=2..【2019年新课标2文科20]已知Q,尸2是椭圆C:5+5=1 的两个焦点,尸为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POB为等边三角形,求C的离心率:(2)如果存在点P,使得尸且△尸的面积等于16,求b的值和a的取值范围.【答案】解:(1)连接尸由△POF2为等边三角形可知在△QP尸2中,ZFiPF2=90",\PF2\=c,|PFi|=V3c,于是2a=|PB|+|PB|=(V3+1)c,故曲线C的离心率e=-=V3—1.a(2)由题意可知,满足条件的点P(x,y)存在当且仅当:扣|・2c=16,即力|=16,①x2+y2=c2,②1+%=1,③由②③及/=〃+/得又由①知产=$,故6=4,由②③得(<?2-b2),所以/2扭,从而"2=62+。22262=32,故a/4&',当6=4,“24夜时,存在满足条件的点P.所以b=4,。的取值范围为[4企,+8)..【2019年新课标1文科211已知点4,8关于坐标原点O对称,0阴=4,过点4,8且与直线x+2=0相切.(1)若/在直线x+y=0上,求。M的半径;(2)是否存在定点P,使得当4运动时,尸|为定值?并说明理由.【答案】解::。“故点/,8且彳在直线x+y=0上,.•.点M在线段18的中垂线x-y=O上,设0A1的方程为:(x-。)2+(_v~a)2=R2(/?>0).则圆心M(a,a)到直线x+y=O的距离d=粤,V2又|48|=4,・••在RtZXOA/8中,/+(3/8|)2=r2,即(詈)2+4=R2①又0M与x=-2相切,...|。+2尸R②由①②解得{O啜:先...0M的半径为2或6;(2)•.•线段为的一条弦,.•.圆心M在线段Z8的中垂线上,设点M的坐标为G,y),则10M川。川2=网川2,,.•0M与直线x+2=0相切,:.\MA\=\x^2\,:.|x+2|2=|0必2+|042=x2+y+4,炉=4x,的轨迹是以F(1,0)为焦点x=-1为准线的抛物线,:.\MA\-\MP\=\x+2\-\MP\=|x+l|-\MP\+\^\MF\-|A/P|+1,...当|M4|-|MP|为定值时,则点P与点尸重合,即尸的坐标为(1,0),二存在定点尸(1,0)使得当4运动时,为定值.11.【2018年新课标1文科20】设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),5(-2,0),过点/的直线/与C交于A/,N两点.(1)当/与x轴垂直时,求直线8M的方程:(2)证明:N4BM=NABN.【答案】解:(1)当/与x轴垂直时,x=2,代入抛物线解得'=±2,所以M(2.2)或M(2,-2),直线8A/的方程:y=1.r+1,或:y=—3-l.(2)证明:设直线/的方程为/:x=ty+2,M(xi,yi),N(如又),联立直线I与抛物线方程得[V=]] 消x得f-2沙-4=0,(x=ty+2即yi+»2=2z,yiy2=~4,则有kBN+kBM=yi则有kBN+kBM=yi।yiXj+2X2+2(孥xy[+,xy2)+2(yi+y2)_(y1+^2)(^^+2)(M+2)(m+2) -(勺+2)(h+2)=0,所以直线8N与的倾斜角互补,二N4BM=NABN.12.【2018年新课标2文科20】设抛物线C:V=4x的焦点为R过尸且斜率为a(%>0)的直线/与C交于N,8两点,|48|=8.(1)求/的方程;(2)求过点/,8且与C的准线相切的圆的方程.【答案】解:(1)方法一:抛物线C:炉=4x的焦点为F(1,0),设直线Z8的方程为:y=k(x-1),设力(xi,»),B(x2,二),则。2整理得:Be2-2(^+2)x+k2=0,则Xi+X2= X]X2=1,由|48|=》|+刈+0=如普+2=8,解得:k2=\,则%=1,直线/的方程y=x-1;方法二:抛物线C:产=4x的焦点为尸(1,0),设直线43的倾斜角为0,由抛物线的弦长公式附=扁=嘉=8,解得:siMO,,.,.0=p则直线的斜率%=1,4直线/的方程y=x-1:(2)由(1)可得Z8的中点坐标为£>(3,2),则直线48的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即夕=-x+5.设所求圆的圆心坐标为(Xo»泗),则>0=一设所求圆的圆心坐标为(Xo»泗),则(Xo+1)2=(yoz^i)i+16-解得:"°=3成俨0=11解得:yo=2yyo=-6'因此,所求圆的方程为(X-3)2+(y-2)』16或(X-11)2+(JH-6)『144.
13.【2018年新课标3文科20】已知斜率为左的直线/与椭圆C:。+。=1交于4B两点,线段Z8的中4 3点为M(1,m)(m>0).(1)证明:k<-^ —> —♦(2)设尸为。的右焦点,P为C上一点,且FP+凡4+FB=0,证明:2|FP|=|凡4|+|尸8|.【答案】解:(1)设力(xi»y\)»B(%2»1y2),・•线段48的中点为M(l,帆),,xi+x2=2,y\+y2=2m将48代入椭圆C:[+4=1中,可得4 3(3xj+4yj=12(3x|+4y|=12'两式相减可得,3(X1+X2)(XI-X2)+4(yi+»2)-»2)=0»即6(xi-X2)+8m(yi=0,力一,2_ 6__且•/c— —二—无11428m4m点m)在椭圆内,即(m>0),解得OVmvg(2)证明:设<(xi,yi),B(X2f及),P(X3,"),可得X|+X2=2VFP+F714-FB=0,F(1,0),Axi-l+x2-l+x3-1=0,/•X3=I由椭圆的焦半径公式得则四|=a-exi=2一夕i,\FB\=2-1x2,|FP|=2-1x3=1.则|必|+|尸8|=4—“Xi+m)=3,:.\FA\¥\FB\=2\FP\,v214.【2017年新课标1文科20】设48为曲线C:上两点,4与8的横坐标之和为4.(1)求直线48的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线平行,且NATLBA/,求直线48的方程.【答案】解:(1)设/(xi,乎),B(X2,孚)为曲线C:y=手上两点,4 4 4*]2x22则直线48的斜率为%=工^=:(xi+x2)=7X4=1;X\-X2 4 4(2)设直线的方程为>=*+/,代入曲线C:y=3,可得x2-4x-4r=0,即有xi+x2=4»x\X2=-4r,再由的导数为y'=夕,设苧),可得M处切线的斜率为刎由C在M处的切线与直线48平行,可得]”=1,解得加=2,即M(2,1),由ZA/_L8A/可得,kAM9koM=-1,町21x221即为七・一=_1,X)—2M-2化为丁凶+2(xi+xz)+20=0,即为-4什8+20=0,解得t=7.则直线48的方程为y=x+7.15.【2017年新课标2文科20】设。为坐标原点,动点M在椭圆C:[+y=1上,过M作x轴的垂线,垂足为M点P满足NP=V^NM.
(1)求点尸的轨迹方程;—>—>(2)设点0在直线x=-3上,且OP・PQ=1.证明:过点尸且垂直于O。的直线/过C的左焦点厂.【答案】解:(1)设Af(xo,次),由题意可得N(xo,0),设尸(x,y),由点尸满足.=注薪.可得(x-xofy)=V2(0,yo),可得x-xo=O,y—V2vo»即有xo=x,yo=%,代入椭圆方程9+好=1,可得9+9=1,即有点P的轨迹方程为圆产+产=2:(2)证明:设0(-3,w)»P(V2cosa,V2sina),(0^a<2n)>—4TOP9PQ=1»可得(&cosa,V2sina)•(-3—V2cosa,m-V2sina)=1,即为-3v2cosa-2cos2a+v2/wsina-2sin2a=1,当a=0时,上式不成立,则0VaV2ii,解得3(1+V2cosa)zn= f 解得\/2sina即有0即有0(-3,3(1+V2cosa))yfZsina椭圆9+f=l的左焦点尸(-1,0),由PF・OQ=(-1-V2cosa,-V2sina)•(-3» -)y/2sina=3+3&cosa-3(14-V2cosa)=0.可得过点P且垂直于。。的直线/过。的左焦点F.另解:设0(-3,/),P(小〃),由OP・PQ=1,可得(加,〃)•(-3-w,Ln)=-3"?-m2-^nt-/i2==1,又P在圆x2+y2=2上,可得"?2+〃2=2,即有m=3+3加,又椭圆的左焦点厂(-1,0),PF・0Q=(-1- -〃)•(-3,1)=3+3用-nt=3+36-3-3m=0,则而_L访,可得过点尸且垂直于O0的直线/过C的左焦点F..【2017年新课标3文科20】在直角坐标系xQy中,曲线^=r+小戈-2与x轴交于4、8两点,点C的坐标为(0,1),当机变化时,解答下列问题:(1)能否出现4C_L8c的情况?说明理由;(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.【答案】解:(1)曲线^=(+九-2与x轴交于/、8两点,可设{(xi,0)»B(X2,0),由韦达定理可得》因=-2,^ACLBC,则依c・—=7,即有上3上1=一1,0-Xj0-X2即为X1X2=-1这与X]X2=-2矛盾,故不出现ZCJ_8C的情况;(2)证明:设过4、B、C三点的圆的方程为/+/+6+所尸=0(Z^+f2-4F>0),由题意可得y=0时,x2+Z)x+尸=0与^+mx-2=0等价,可得D=m,F=-2,圆的方程即为戈2+产+加叶切-2=0.由圆过C(0.1),可得0+1+0+E-2=0,可得E=l,则圆的方程即为x^y^+mx+y-2=0,另解:设过4、B、C三点的圆在y轴上的交点为“(0,d),则由相交弦定理可得|O/|・|O8|=|OC|・|OH],即有2=|。川,再令x=0,可得产+7-2=0,解得了=1或-2.即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,-2),则过4、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3..【2016年新课标1文科20】在直角坐标系x°y中,直线/:y=t(Z^O)交y轴于点交抛物线Cf=2px(p>0)于点P,M关于点尸的对称点为N,连结ON并延长交C于点,.⑴求翳(II)除,以外,直线与C是否有其它公共点?说明理由.【答案】解:(1)将直线/与抛物线方程联立,解得P(£,,),2P•・・M关于点P的对称点为N,xN+xM_t2yN+yM_,'I_―石,F—:,N(Jt),p;.ON的方程为尸夕,与抛物线方程联立,解得"(空,2?)P\OH\_\yH\•两一而一:(II)由(I)知kMH=・・直线的方程为尸合乜与抛物线方程联立,消去x可得炉-4/4»=0,= -4X4r2=0,,・直线MH与C除点H外没有其它公共点.18.【2016年新课标2文科21]已知4是椭圆E:。+。=1的左顶点,斜率为左(左>0)的直线交£于儿M两点,点N在E上,MAYNA.(7)当=时,求的面积(〃)当2MM= 时,证明:V3<A:<2.【答案】解:(/)由椭圆E的方程:v+t=1知,其左顶点Z(-2,0),4 3
轴,设Af的纵坐标为a,则A/(a-2,a),•点M在E上,A3(a-2)2+4a2=12,整理得:7a2-12a=0,,a=,或a=0(舍),•'•Smmn=|aX2a=a2-詈;⑺设直线〃”的方程为7fE2),直线〃”的方程为:尸TE2),由/曹;?I?消去'得:・c 16k2 . _ 16k2 6-8k2(3+4尸)x2+16A2x+16*2-1(3+4尸)x2+16A2x+16*2-12=0,12J1+H3+4公•\\AM\=V1+k2\XM~(-2)|=>/]+々2.68:+::;锹L旬1+电212ky/l+k2又.•.2加则,;•—整理得:43-6妤+3%8=0,设/*)=4公-6产+3K-8,贝IJ/(左)=12F-12>3=3(2k-I)220,:.f(jt)=4犬-6尸+3«-8为(0,+8)的增函数,又/(代)=4X3>/3-6X3+3V3-8=15V3-26=V675-V676O,/(2)=4X8-6X4+3X2-8=6>0,:.>/3<k<2.19.【2016年新课标3文科20】已知抛物线C:V=2x的焦点为尸,平行于x轴的两条直线(,b分别交C于4,8两点,交C的准线于P,。两点.(I)若尸在线段48上,R是尸。的中点,证明4H〃尸0;(II)若△尸。尸的面积是△ZB尸的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.【答案】(I)证明:连接/?尸,PF,由力尸=/尸,BQ=BF及AP〃BQ,得N4FP+NBFQ=90°,;.NPFQ=90°,•••/?是尸0的中点,:.RF=RP=RQ,:./^PAR^£\FAR,:.ZPAR=ZFAR,NPRA=NFRA,;/80尸+/8尸0=180°-NQBF=NPAF=2NPAR,:・NFQB=/PAR,:・/PRA=/PQF,:.AR//FQ.(II)设4(xi,y\),B(X2»及),F(1,0),准线为x=-1,S-pqf=扔0]=如”,设直线48与x轴交点为N,1•-S^abf=»|,■:4PQF的面积是△XB尸的面积的两倍,...2|FN|=I,:.xN=1,即N(l,0).设48中点为M(x,y),由[;'=;不得yF一丫??=2(X1-X2),又上岸=上,Xj-42X-1二三=即v=x-1.x-1y":.AB中点轨迹方程为产=x-1.20.【2015年新课标1文科20】已知过点4(0,1)且斜率为左的直线/与圆C:(x-2)2+(j-3)2=1交于点M、N两点.(1)求人的取值范围;(2)若向•而=12,其中O为坐标原点,求【答案】(1)由题意可得,直线/的斜率存在,设过点4(0,1)的直线方程:y=kx+\,即:fcv-^+l=0.由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径H=l.故由牛型VI,
故当土产4〈等,过点4(0,I)的直线与圆C:(x-2)2+(厂3)2=1相交于M,N两点.(2)设A/(xi.yi);N(X2,j2)»由题意可得,经过点A/、N、/的直线方程为丁=京+1,代入圆。的方程(x-2)2+(y-3)2=1,可得(1+产)/-4(好1)x+7=0,・・・・X[+X2=4(1+〃)
1+k2・\yi”2=(Axi+1)(te+1)=/^x\X2^k(xi+m)+1.公+公.+1=坦*,1+k2 1+fc2 l+42由疝•八=丫|・X2即|・玫=华詈应=12,解得k=\,故直线/的方程为夕=x+l,即x-y+l=0.圆心。在直线/上,MV长即为圆的直径.所以|MV]=2..【2015年新课标2文科20】椭圆C:4+S=>>(a>6>0)的离心率?,点(2,V2)在C上.a,D4 2(1)求椭圆C的方程;(2)直线/不过原点O且不平行于坐标轴,/与C有两个交点Z,B,线段48的中点为A/.证明:直线OM的斜率与/的斜率的乘积为定值.【答案】解:⑴椭圆C:4+^=l,(a>b>0)的离心率与点(2,鱼)在C上,可得直亘=g£+2=1,orD4 2 a2acbc解得“2=8,b2=4,所求椭圆C方程为:£+£=1.8 4(2)设直线/:y=kx^bi(%W0,6W0),A(xj,y\),B(xi,”),M(矶,y“),把直线y=fcr+b代入9+9=1可得(2^+1)^kbx+lb2-8=0,故以/=晋=瑞'JW=k';v+b=岛.于是在OM的斜率为:&>“=型=_三,即Kcw•七一"xm2k 2宜线OM的斜率与/的斜率的乘积为定值..【2014年新课标1文科20】已知点尸(2,2),圆C:%2+^-8j=0,过点尸的动直线/与圆C交于4,B两点,线段的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|。尸|=|叫时,求/的方程及△产。〃的面积.【答案】解:(1)由圆C:x^y2-8j=0,得x2+(y-4)占16,...圆C的圆心坐标为(0,4),半径为4.—♦ —♦设A/(x,y),则CM=(x,y-4),MP=(2-x,2-y).由题意可得:CM-MP=0.即x(2•x)+(y-4)(2~y)=0.整理得:(x-1)斗(厂3)2=2.的轨迹方程是(x-1)4(y-3)2=2.(2)由(1)知M的轨迹是以点N(l,3)为圆心,口为半径的圆,由于|OP|=QM,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆NE从而ONLPM.■:koN=3,.•.直线/的斜率为一(直线PM的方程为y-2=-g(x-2),即x+3y-8=0.TOC\o"1-5"\h\z则O到直线/的距离为,其=警.Vl2+32 5又N到/的距离为"'I需3-81=零,V1O 5.•.|PM=2y)2一呼)2=等.「 1 4V10 4V10 16••5AP0M=-X-X—=T.23.【2014年新课标2文科20】设Q,尸2分别是C:5+,=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MB与x轴垂直,直线叱1与C的另一个交点为M(1)若直线MN的斜率为:,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|QN],求a,b.【答案】解:(1)•••〃是。上一点且MF?与x轴垂直,1.2 l2...A/的横坐标为c,当x=c时,尸一,即Af(c,—),,a a若直线MN的斜率为J,4即tanZ^A/FjF2=—=—=2c2ac4即b2=1ac=a2-c29即c2+:QC"2=02则-1=0,即2/+3e-2=0解得e=g或e=-2(舍去),即€=24(II)由题意,原点。是尸正2的中点,则直线与y轴的交点。(0,2)是线段的中点,设M(c,y),(y>0),则9+5=1,即y2=/‘解得产9,OD是△A/BB的中位线,•*.y=4,即62=4°,由|切=5/iN|,则|MQ|=4|HN|,解得|£>B|=2/囹,—> —>BPDFi=2F1N设N(xi,yi),由题意知yiVO,则(-c,-2)=2(xi+c,y\).代入椭圆方程得笠+今=1,将b2=4a代入得生㈣+;=1,4a4a解得a=7,b=2V7.
与圆N内切,圆心尸的轨迹为曲线C.(x+l)2+y2=l,圆N:(x-1)2+/=9,动圆P与圆与圆N内切,圆心尸的轨迹为曲线C.(I)求C的方程;(II)/是与圆尸,圆M都相切的一条直线,/与曲线C交于8两点,当圆尸的半径最长时,求0用.【答案】解:(/)由圆M:(x+1)2+/=|,可知圆心A/(-1,0);半径3.设动圆的半径为H,二,动圆尸与圆M外切并与圆N内切,.".|PAf|+|PA/]=R+l+(3-/?)而|NM=2,由椭圆的定义可知:动点尸的轨迹是以A7,N为焦点,圆N:(x-1)2+^=9,圆心N(l,圆N:(x-1)2+^=9,圆心N(l,0),=4,4为长轴长的椭圆,二曲线C的方程为[+4=1(xW-2).4 3(〃)设曲线C上任意一点尸(x,y),由于|PM|-TM=2R-2W3-1=2,所以HW2,当且仅当。尸的圆心为(2,0)/?=2时,其半径最大,其方程为(x-2)2+^=4.①/的倾斜角为90°,贝"与y轴重合,可得3用=2百.②若/的倾斜角不为90°,由于。M的半径1WR,可知/与x轴不平行,设/与x轴的交点为°,则黑=3,可得。(-4,0),所以可设/:y=k(x+4),由/于M相切可得:粤=1,解得k=土学.V2+1
X=
V2+1
X=
v2-4y2-3
--十
Ji-",得至।7/+8x-8=0.8-78一,7一-2+
1*|/8|=V1+k2\x2-xj=Jl+(y)2J(-7)2~4x(-I)=7由于对称性可知:当&=一号时,也有X8|=—.综上可知:|/8|=2四或一.25.【2013年新课标2文科20】在平面直角坐标系X/中,已知圆P在x轴上截得线段长为2VL在y轴上截得线段长为2V1(I)求圆心P的轨迹方程;(H)若尸点到直线尸x的距离为务求圆尸的方程.【答案】解:(I)设圆心尸(X,y),由题意得圆心到x轴的距离与半径之间的关系为2=-炉+户,同理圆心到y轴的距离与半径之间的关系为3=+/,由两式整理得犬+3=产+2,整理得产-x2=l即为圆心尸的轨迹方程,此轨迹是等轴双曲线(II)由尸点到直线产x的距离为苧得,苧=臂,即Q)|=l,即x=y+l或尸x+l,分别代入炉-/=1解得P(0,-1)或尸(0,1)若尸(0,-1),此时点P在V轴上,故半径为遍,所以圆尸的方程为(八1)4/=3:若尸(0,I),此时点P在y轴上,故半径为V5,所以圆尸的方程为(y-l)2+/=3;综上,圆P的方程为(八1)2+/=3或(y-1)2+炉=3.・••©模拟好题••・..已知%,尸2分别是椭圆。[+\=1(£1>匕>0)的左、右焦点,点尸1,七在直线,。=人》+巾的同侧,且点%,尸2到直线/的距离分别为小刀2.(1)若椭圆。的方程为6+9=1,直线/的方程为丫=》一代,求d「d2的值,并判断直线与椭圆C的公共点的个数;(2)若直线/与椭圆C有两个公共点,试求心•d2所需要满足的条件;【答案】(1)由以2=3;1.(2)由•d2Vb2【解析】(1)椭圆C的方程为6+3=1,则F1(-3,0),尸2(3,0).又直线y=x—6,所以由=与澄=喑,d2=^^=等所以心•d2—=3.
联立|123 ,消去y可得:5x2-8V15x+48=0.(y=x—VT5因为A=(-8V15)2-4x5x48=0«所以直线y=x-后与椭圆C有1个公共点./y2_1(2)联立靛+京―1,消去y可得:(a2k2+/)/+2。2触71%+a2m2-&2b2=oy=kx4-m因为直线/与椭圆C有两个公共点,所以A=(2a2krn)2—4(a2fc2+h2)(a2m2—a2b2)>0,整理化简得:m2-q2k2<b2.XF1(-c,0),F2(c,0),其中c2=a2-/>2,所以由=与需,d2=器,jj|-fcc+m||&c+m| |m2-k2a2+lc2b2|,\b2+k2b2\ ,2所以d「d2=K.和=市土」<皆=房.所以直线/与椭圆C有两个公共点,则d「dz<〃..已知椭圆C:《+y2=i(a>1)的离心率为ei,双曲线好一号=1的离心率为e2,且em=夜.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过椭圆C的右焦点尸2且斜率为1的直线交椭圆于4B两点(点B在x轴上方),线段4B的垂直平分线交直线,:刀=一2于M点,求以4M为直径的圆的方程.【答案】(呜+y2=i(2)(x+l)2+(y-|)2=^【解析】(1)解:•••双曲线的离心率ez=2,%=当=J1^=1,其中2b=2,a2=2,所以椭圆方程为:y+y2=1(2)解:由题知七(1,0),故直线4B方程为y=x-1,fy=x-1联立直线4B与椭圆方程/ ।得3好—4》=0,匕+y=1AeT),呜》其中点为尊-J所以,AB垂直平分线为:y=-x+1
・•・以4M为直径的圆的圆心为:(一半径为r=-•••以AM为直径的圆的方程为:(X+1)2+(y一|)2=日3.在平面直角坐标系xOy中,已知点网0,-⑹,动点S到尸的距离是S到直线Ky+4=0的距离的苧倍,记点S的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程:(2)过八x=2上的动点P(2,p)(p>2)向曲线C作两条切线二,%,匕交x轴于M,交y轴于N,%交x轴于。交y轴于Q,记APNQ的面积为Si,△PMT的面积为S2,求S「Sz的最小值.【答案】(1(■+/=1⑵48【解析】⑴解:设S(x,y),由题意得+°+⑹2=卜X嘴"化简得曲线C的方程为^+了=1.4(2)解:由题意知匕,%的斜率存在,故设,1,%的方程分别为y-P=自(无一2),y-p=k2(x-2),
所以Si=4lNQ|xp=|NQ|=2|kii2l,S2TlM"一外「=口号1,L L LIK]K21 /IK述2।S「S2=p2|%q=p2|$—4|,①设过P(2,p)与C相切的直线为y-p=k(x-2),联立『gkg:2,可得(标+4)%2-2k(2k-p)x+(2k-p)2-4=0,则A=4(2fc—p)2k2—4(fc2+4)[(2fc—p)2-4]=0,化简得3k2—4pk+p2—4=o,显然的、七是关于k的方程弘2-4「&+「2一4=0的两根,故e+七=弓,的所以S「S2=p2p^-4|=p2_2^L-4=如父+12)|,1 2-Ikik2Iy3(p2-4) 3(p2-4)|令p2-4=t,则t>0,S1,52=i(£j±^±l«=i(t+^+20)>i(2Jr^+20^=48,当且仅当t=8,即p=26时,SiSz的最小值为48..已知A/,N分别是x轴,y轴上的动点,且|MN|=4+2百,动点尸满足称=苧两,设点尸的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的轨迹方程;(2)直线":3》-2丫=0与曲线。交于48两点,G为线段48上任意一点(不与端点重合),倾斜角为a的直线%经过点G,与曲线C交于£,厂两点.若湍嘉的值与点G的位置无关,求|GE|:|GF|的值.【答案】(吟+1=1(2)1【解析】⑴解:设M(x(),0),N(0,%),则温+羽=(4+2^)2.设P(x,y),则称=(x-x0,y),F7V=(一%,y0-y).由题意得V3X—%0=由题意得V3X—%0=——X6,解得y=y(yo-y)%。(1+和丫。=却+珊y(3x(3x—2y=0(2)证明:由[e+^=],解得
(16十12一所以(1+与/+牌+殍)y2=(4+2旬2,化简此+)=1,即曲线C的方程就+(=】•{;二;或{;二二I(不妨设点”在第一象限)'所以A(2,3),B(-2,-3).设点G(2m,3m),其中一1cm<1,则|G4|=g(l—m),\GB\=V13(l+m).所以|G*•|GB|=13(1-m2).若直线%的斜率不存在,则直线%的方程为x=2m,此时E(2m,、12-37n2),F(2m,-V12-3m2),故湍,而=黑一二4不为定值.若直线%的斜率存在,设直线,2的斜率为匕则宜线,2的方程为丫=上》一(2人一3)山.将直线,2的方程代入曲线C的方程化简、整理,得(41+3)/-8fcm(2fc-3)x+4(2k-3)2m2-48=0.设E(X],yD,F(x2,y2).则x[+句=.];:了,修必=胆哀舁”,所以|Ed=(1+k^X1-X2y=叱)*第+3)忸一立WDTOC\o"1-5"\h\z48(1+12)[(2口―3)2血2-(16〃2+12)](4k2+3)2 *|EF|2_48(1+12)[(2--3)2皿2-(16(2+12)]故向祠- 13(4k2+3)2(m2-l) '因为点二的值与"?的值无关,所以(2k-3)2=16/+12,解得/£=-1,|url|,|Go| L所以牛=丝笔黑=2m,所以G是M的中点,即|GE|=|GF|.所以|GE|:|GF|=1..已知椭圆嗒+,=1((1>6>0)的短轴长等于2百,离心率e,(1)求椭圆C的标准方程;(2)过左焦点尸作直线/,与椭圆C交于4,8两点,判断高+看是否为定值.若是定值,求出该定值,若不是定值,请说明理由.【答案】(用+'1(2)是定值,定值为g【解析】(1)由椭圆。捺+,=l(a>b>0)的短轴长等于2遮,离心率e=g.(2b=2V3 7 ,可得]a=2c,解得q=2,b=V3»c=1»所以椭圆的方程为?+*=1.=a2-c2(2)由椭圆的方程3可得左焦点F(-1,0),4 3(i)当直线/的斜率不为。时,设直线/的方程为x=my-1,x=my-1联立方程组,/,/ .,整理得(3m2+4)y2-6my-9=0,(7+T=1A=(-6m)2+36(3m2+4)>0设4(xi,y。,F(x2,y2) 所以旷1+丫2=肃先,y/2=就了所以|F4|+|FB|Jl+m2.|yi|+Jl+m2|)>2lJl+m?Gyil+lyz)1 >/(力+丫2)2-4yly2_1Wl+w2_4Vl+m2lyiyzlVl+m23 3’(ii)当直线/的斜率不为。时,此时六+意=十+w=g,综上所述,言+言==?•6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为尸,过焦点厂斜率为旧的直线交抛物线于4、8两点(点/在第一象限),交抛物线准线于G,且满足|BG|=*(1)求抛物线的标准方程;(2)已知C,O为抛物线上的动点,且OC1OD,求证直线CO过定点尸,并求出尸点坐标;(3)在(2)的条件下,求定•两的最大值.【答案】⑴y2=4%(2)证明见解析;尸点坐标为(4,0)(3)-16【解析】(1)过点8作准线的垂线,垂足为“,设准线与x轴相交于点M,如图,由题知,直线/的倾斜角为奈•,•在RtABG”中,NGB"W,又•••|8G|=*二伊川/.,.|GF|=\BG\+\BF\=4,.•.在RtAGFM中,又/MFC=或,|MF|=2,;.p=2,,抛物线的标准方程为y2=4x.(2)由(1)可知,抛物线方程为y2=4x,设直线C0的方程为:x=my+t,C(J,yi),D(^,y2),(x=my+ty2=4x>得:y2-4my-4t=0,则Yi+力=4m,yxy2=-43Vkoc=I%=F且0。1OD,:・k()c,k0D=93=-1则[=4,y\ yi y\yi一例...直线CO过定点(4,0),即尸点坐标为(4,0),(3)由(2)可知P点坐标为(4,0),•'•PCPD= —(yf+y1)+16+y02=-16m2—16,;.定河5的最大值为一16.7.已知在△A8C中,B(-2,0),C(2,0),动点Z满足|AB|=2百,/-ABC>90°,AC的垂直平分线交直线4B于点P.(1)求点P的轨迹E的方程:(2)直线x=7n(7n>8)交x轴于。,与曲线E在第一象限的交点为。,过点。的直线/与曲线E交于N两点,与直线x=5交于点K,记。M,QN,0K的斜率分别为的,k2,k3,①求证:中是定值.«3②若直线/的斜率为1,问是否存在机的值,使的+&+自=6?若存在,求出所有满足条件的"7的值,若不存在,请说明理由.[答案】(1斤—y2=i(x>V3)(2通证明见解析;②存在;山=学【解析】⑴'."AC>90。,:.AC的垂直平分线交BA的延长线于点P.连接尸C,则|PC|=|PA|,'•\PB\-IPC|=\PB\-\PA\=\AB\=2V3<\BC\,由双曲线的定义知,点P的轨迹E是以B(—2,0),C(2,0)为焦点,实轴长为2百的双曲线的右支(右顶点除
外),c=2,a=V3»则b=a/M—F=1,:・E的方程是:—y2=l(x>V3).2(2)①证明:由已知得。(m,0),Q(m,y0),满足(一羽二1,设直线/方程为工=ty+m,M(》LyD,N(x2,y2^联立•x=联立•x22 1»得(产—3)y2+2mty4-m2-3=0,5一y=1yi+y-zyi+y-z=-2mtm2-3g=9=L-型xi—mtyittyi同理心=言,•-•%=2瘾=26+翳)对x=£y+m,令苫=三,得以=3-m,m tm7 i血2-3•,工),,=如飞—=等+工,\mtm/ 'm— nr—3tm;・ki+k2=2k3,.•.牛=2是定值.②假设存在m的值,使k]+&+左3=6由①知,的=2k3,则的+七+七=3k3=6,左3=2,直线QK的方程为y-yo=2(X-m),得yK=2©_m)+yo;宜线/的斜率为l,直线/的方程为万=丫+巾,令x=2,得y/(=--m;m m:.2^-m)+y0=^-m,. 3..y0=m ,m代入?-yo=1,得9_(m_.J=i,整理得,2m4-15病+27=0,解得m2=m,或jn?=3(':m>V3.舍去).已知椭圆。:捺+营=l(a>b>0)的离心率为。上的点尸与Q外的点Q(4,0)距离的最小值为2.(1)求椭圆。的方程;(2)若直线/与椭圆Q交于点B,当直线/被圆0:刀2+y2=(^2截得的弦长为26时,求△OAB面积的取值范围.【答案】(印+/1⑵弓若]【解析】(1)由题意4-a=2,a=2,又e=:=]=gc=l,所以b=7诏-c?=V5,所以椭圆。的方程为《+^=1;4 3(2)易知直线I不过原点,设2方程为mx+ny=1,原点到直线I距离为d= d2+b2=a2,所以二i二+3=4,m24-n2=1,d=1>原点。到直线48距离为1,若n=0,则巾=±1,[方程为工=±1,此时y=±g,|4B|=3,S^OAB=1xlx3=1,71Ho时,
mx+ny=1
卒=14 3及m2+n2=1得(m2+mx+ny=1
卒=14 3设4(Xi,yD,F(x2,y2),则不+小=赤,小小=r”>J Til+|4B|=Vl+FIXi一=Jl+<-J(xi+小)2—4X62=7=j- =4K-S>oab~\\AB\d=2>/3• ,令'm2+2=t,由0Wm2Vl得或<t<V3,S^oab-2V3・^7-2V3・己,令/(£)=[+:,则/(t)=l—V2<t<V3W,/(t)>0,/(t)单调递增,所以t+ [苧,殍)'Sa04bW(,,乎]'综上,S^0ABG弓,苧]•.若椭圆Ci:马+4=1与椭圆的言+若=1满足乎=R=m(m>0),则称这两个椭圆为“相似”,相似比Q]Dj 0,2与 。2 。2为见如图,已知椭圆C1的长轴长是4,椭圆。2的离心率为日,椭圆C1与椭圆C2相似比为近.(1)求椭圆C1与椭圆C2的方程:(2)过椭圆C2左焦点尸的直线/与C1、。2依次交于4、C、。、8四点.①求证:无论直线/的倾斜角如何变化,恒有|AC|=|。8|.②点M是椭圆Cz上异于C、。的任意一点,记△MBD面积为Si,AMa。面积为S2,当Si=gS2时,求直线/的方程.【答案】(1)椭圆g的方程9+1=1,椭圆的方程是9+y2=i;(2)①证明见解析;②x+V3y+1=0或无—V3y4-1=0.【解析】(1)由已知2qi=4,则由=2,又1=£=&,故做=技又椭圆。2的离心率e=/=圣所以Q=1»由步=q]—4=1,则勿—1»从而b]=V2»所以椭圆Ci的方程5+?=1,椭圆。2的方程是:+y2=1.(2)@要证明|4C|=\DB\,即证明线段Z8和CO的中点重合,当直线/与坐标轴重合时,由对称性知:结论成立.当直线/与坐标轴不重合时,不妨设直线/为力=£y-l(tH0),4(%1,月),B(M,y2),。(%3,、3),代入椭圆。方程得(ty—I)2+2y2=4,HP(t24-2)y2-2ty-3=0,MrI 2t —3故yi+力=有,y/2=和,代入椭圆C2方程得(ty-l)2+2y2=2,g|J(t2+2)y2-2ty-1=0,故y3+y4=言,y3y4=号,由yi+、2=乃+丫4,可得线段43和CO的中点重合,故|AC|=|DB|.综上,|AC|=|CB|恒成立.②由①得:|CD|=Vt2+1|y3—y^\=Vt2+1-2'警『,\AB\=Vt2+l|yi-y2\=Vt2+1-2邛而Si=?2,则田。|=//1。|,由①知:\AC\=\DB\,所以|CD|=||4B|,BpVPTT=|V2t2+3,可得t?=3.所以直线/的方程为x+V3y+1=0或x-V3y+1=0..已知双曲线捺一,=1(£1>()*>0)的焦距为2夜,设该双曲线的左,右顶点分别为4B,以点4,B和虚轴端点为顶点的四边形的面积为S.(1)当S最大时,求双曲线的标准方程;(2)在(1)的条件下,过点力的直线//与右支交于点C,过点8的直线/2与左支交于点。,设直线匕,%的斜率分别为的,0,且的=3七,设△4CC,ABC。的面积分别为Si,S2,3的值.,2【答案】(1)/一y2=1【解析】
(1)设双曲线虚轴顶点分别为C,D,由题意知a?+b2=2,S四边形"Bo=1-2a-26=2ab<a2+b2=2当且仅当a=b=l时取”=",...S最大时,双曲线的标准方程为/-y2=l.(2)VkCA-kCB==1>而k.c=3跖°,;・3心。•跖。=1=跖。•々bc=7设直线C。的方程为工=my+3CGi,yD,D(x2,y2)8(1,0),4(-1,0),联立x=my+联立x=my+t
,x2—y2=1得(m2—i)y2+2my4-12—1=0,m21»△>0, ym (myi+t—l)(my2+t-l)(m2-3)y/2+m(t-l)(yi+y2)+(t-l)2=0,02!z^zl)+m(t_1).^+(t_1)2=o,Vt1,A(m2-3)(t+1)—2m2t+(m2-l)(t-1)=0,即小214-m2—3t—3—2m2t+m2t—m2—t+l=0»A4t=-2nt=—I,:.直线CD方程为x=my—g,•£i=l"52 3.已知a>b>0,直线/过椭圆g:5+,=1的右焦点尸且与椭圆Ci交于/、8两点,/与双曲线C2:A,=1的两条渐近线,1、L分别交于知、N两点.(1)若|。?|=百,且当11x轴时,△MON的面积为:,求双曲线的方程;(2)如图所示,若椭圆G的离心率e=/,且同=疝万(4>0),求实数4的值.【答案】(1咛一y2=1;O【解析】(1)由题设尸(K,o),且双曲线Q:,-,=1的渐近线为y=±,乜当11x轴时,|MN|=等,又|0用=V3.△MON的面积为去所以g|0F|♦|MN|=|,故a=2b,而a?—/=©2=3,可得a?=4,b2=1,所以双曲线C2的方程为3-y2=1.(2)对于椭圆有e=£=立,而a?—£)2=c2,则。=&c=近8,a2不妨假设h:y=‘X=yx,则勿、=一,无=—¥%且/为y=—V2(x—c),所以N(2c,一夜c),又尸(c,0),FA=AA?V(A>0),令4(x,y),则包二(x—cy),而=(2c-x,-VIc_y),故{y=_"鱼c+)'_2H1所以{ ,而4在椭圆g:37+4=1上,丫=一寸则经之+=(22+1)2+y=],整理得6"=1,2(i+a)2 (1+a)2 2(i+a)2,上工,」 ,综上,可得;1=渔.6.设双曲线C:4-S=1(a>0>6>°)的左、右焦点分别是B,尸2,渐近线分别为",h,过B作渐arbL近线的垂线,垂足为尸,且△OPB的面积为0.4(1)求双曲线C的离心率;(2)动直线/分别交直线。,12于4,B两点3,8分别在第一、四象限),且△048的面积恒为8,是否存在总与直线/有且只有一个公共点的双曲线C,若存在,求出双曲线C的方程;若不存在,说明理由.【答案】⑴出(2)存在,1—1=1【解析】(1)F1(-c,0),F2(c,0),双曲线的渐近线方程为y=±£x,由双曲线的对称性不妨取渐近线y=(x,则点4(c,0)到其的距离为\DCI_1加一0|_be_,仍尸21=诉=彳='则|0P|=>J\OF2\2—IPF2I2=Vc2—b2=q,但C_q_*_ab信3aOPF1='aOPFz=7=T,解得b=2a,c=y/a24-b2=Va24-4a2=V5a»所以双曲线C的离心率e=£=恒=本.aa(2)由(1)得渐近线":y=2x,l2:y=-2x,设双曲线得方程为捺一条=1,依题意得直线/的斜率不为零,因此设直线/的方程为*=my+3 <m<1,t>0,设直线/交x轴于点C(60),A(xi,y/),B(xz,”),联立尸my+t,得y卷_,同理敬夫.由△0/8的面积旌048=1|0C|-ly,-y2\=8,嗓岛+^I=8,HPt2=4\\-4m2\=4(1-4/n-)>0,Ix=my+t,y2v23T=i,a44a“得(4"FT)/+8〃?(y+4(F-/)=0,,因为4m2-ivo,所以,直线/与双曲线只有一个公共点当且仅当A=o,
即A=64m2t2-16(4m2—l)(t2—a2)=0.化简得4nl2a2+t2-a2=o,将(1)式代入可得4m2a2+4(1-4m2)-a2=0,(a2—4)(4m2—1)=0解得次=4,TOC\o"1-5"\h\z因此双曲线的方程为《一e=1,4 16因此,存在总与直线/有且只有•个公共点的双曲线,双曲线C的方程为《-廿=1.4 162 ?.在平面直角坐标系X。中,设椭圆C:%+==l(a>b>0)的两个焦点分别为B,尸2,点尸在椭圆C上,连结尸B,PF?并延长,分别交椭圆于点4,B.已知A/尸@的周长为8位,面积最大值为4.(1)求椭圆C的标准方程;(2)当P不是椭圆的顶点时,试分析直线OP和宜线的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.【答案】(4+1=1(2)是定值:—6【解析】(1)解:如图所示:(1)解:如图所示:由题意得,4a=8V2be=4由题意得-a2=反+c2所以椭圆。的方程为9+9=1(2)设直线P4的方程为y=kx+2,P(x0,y()),4(/,yD,%(0,2),(y=kx+2叫y2+2/=8,得(/+2)/+4kx-4=0,4••.X°X1=一西? 4 4痣即一”2)2।2- *4,0+4+2耳,=_碣=_112-4yo3-yo.•.X】=m,.・.y]=2.4+2=分,3-yo %o3-yo3-yoM(威,彦),同理可得8(加堇总,8-3yn3y0+8.. _“/击_48_6」_3(8-%)_6舄_63AB3^v"i"v'~ -2*0%-xoyo—&yoyo'3+y03-yo•••k()p-kAB=皆• =-6为定值xoyo14.己知椭圆C:5+,=l(a>b>0)的左右焦点分别为鼻,尸2,点E律总为以FiFz为直径的圆与椭圆C在第一象限的交点.(1)求椭圆C的方程:(2)若过点。(1,0)且倾斜角为钝角的直线I与椭圆C交于A,B两点(其中点B在x轴下方),P为AB的中点,。为原点,求当40P8最大时,AOPB的面积.【答案】(15+y2=1瑶【解析】(1)设%(-c,0),尸式c,0)(c>0),则以尸/2为直径的圆为:x2+y2=c2,入2=(甯2+停)2=3,即&2_炉=3,又白+白=L〃=1,.••椭圆C的方程为《+y2=i.3a' 4
由题意可设直线=my+l(m<0),4(由题意可设直线=my+l(m<0),4(工21),8(如力){x=my+1x273得:(m?+4)y2+2my—3=0,则A=16巾?+48>0,7+y=12m 3.••月+丫2=一门,*〜诉,"yp="^7-则邛=一品+1=品,...「(/,一舟mm2+4设直线/倾斜角为a,直线。P倾斜角为6,・・・4OPB=a-0,I,m•.-B=tan("0)=—=球=古=也+"」(—《)•(—9=t(当且仅当一《=一?=一2时取等号),即当m=-2时,NOPB取得最大值,此时1:x=-2y+l,Saopb-44OAB=I\OD\'\yi-y2l= +了2尸一4yly2=gx旧+(=?15.已知椭圆4+,=1(£1>6>0)的右焦点为尸(2,0),且C过点P管,一。(1)求C的方程;过M与PF平行的直(2)若点〃是C上的一点,过M作直线/与C相切,直过M与PF平行的直线交x轴于点8,且AB1PF,求直线/的方程.【答案】(鸣+y2=1(2)x-y+V6=0【解析】心)2(_1)2(1)解:由题意知{f-+寸-=I、a2-b2=4,解得q=V5»b=1,所以c的方程为2+y2=i.5(2)易得直线PF的方程为y=W(*-2),即y=x+1.至-2 L显然直线/的斜率存在且不为0,设点M(Xo,yo)(戈0wo,y(,*0),设直线/的方程为y-yo=k(x-x0)(k丰0),即y=kx-kx0+y0.由]消去y,+k2}x2+2k(y0-kx^x+(y0~^o)2-1=0.(y=kx-kx0+y0因为过M作宜线/与C相切,所以A=[2k(yo—Ho)]?-4(i+fc2)[(yo-/cxo)2-l]=O,整理得(yok+*xo)2=o,即仁=一言,所以宜线/的方程为管+y()y=L令x=0,得以=5,所以4(0,/).因为MB〃PF,所以心8=-/所以直线的方程是y-y0=-1(x-x0).即'〜)+%+丫。.令y=0,解得小=&+2丫0,所以B(x()+2y(),0).o―L 1因为A81PF,所以__丝_= ! =2,即%(-2yo-xo)=3xo+2yo-Oyo(-2yo-xo) '所以&=_2yo一套,又因为J+%=1,所以等+(+氏+光=1,解得Vo=±y»因为%>。所以%>。所以yo=*,X。-亲=-^^.所以直线/的方程是一二+些v=i,即x—y+V^=O.5 6」16.已知抛物线C'=2px(p>0)的焦点F到其准线的距离为4,椭圆C2:/+,=l(a>b>0)经过抛物线Ci的焦点厂.(1)求抛物线Ci的方程及a;⑵已知。为坐标原点,过点的直线/与椭圆C2相交于48两点,若宿=m砧,点N满足丽=-m柿,且|ON|最小值为蓝,求椭圆Cz的离心率.【答案】(l)y2=8x;a=2【解析】(1)抛物线g:y2=2px(p>0)【解析】(1)抛物线g:y2=2px(p>0)的焦点厂到其准线的距离为4可得p=4抛物线的方程:y2=Qx2 2椭圆C2:++/=l(a>b>0)经过抛物线G的焦点F(2,0)椭圆C2的右顶点为尸(2,0),所以a=2.(2)①当直线4B斜率存在时,设直线4B方程为y-1=k(x-l),A(Xi,yi),B(X2,y2),N(&,yo)~+i=1 得(房+4k2)/+8k(1_k)x+4(1-k)2-4b2=0,y=kx+(1—k)A=16b2(3^2+2/c-1+b2)>08k(1-k) 4(1-k)2-4b2Xi+X2=—— — 7^ 1 2b2+4k2 12 b2+4k2"."AM=mMB.AN=-mNB1-Xj=m(x2-1),x0-必=-m(x2-x0),即.•.消=一六音. 2x1X2—(”1+42)4k+4b2—4••X。= x1+x2-2 =4k+b2'4k(x0—1)+b2x0=4b2—4又Tyo-1=k(x0-1)4(y0-1)+b2x0=4b2—4,即:.b2x0+4y0—4b2=0:.N点轨迹为直线按工+4y-4b2=o②当直线4B斜率不存在时,经检验点N(l,三)在直线/x+4y-4b2=0上.;.N点轨迹方程为/x+4y-4b2=0|ON|最小值即点O到直线/x+4y—4b2=0的距离y,即/?2=3y,即/?2=3椭圆。2的离心率为e=£a1217.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆Ci:(+,=>匕>。)经过件,1),椭圆。2点+喘=1的离心率为的底.3(1)求椭圆C1与椭圆C2的标准方程:(2)设过原点且斜率存在的直线/与椭圆Ci相交于4C两点,点P为椭圆C2的上顶点,直线为与椭圆C?相交于点8,直线尸C
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