2008年全國高考數(shù)學(xué)試題匯編
圓錐曲線
一、選擇題
1.(天津理科5)設(shè)橢圓上一點(diǎn)P到其左焦點(diǎn)的距離為3,到右焦點(diǎn)的距離為1,則P點(diǎn)到右準(zhǔn)線的距離為 ( B )
A.6 B.
2.(天津文科7)設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)相同,離心率為,則此橢圓的方程為 ( B )
A. B. C. D.
3.(江西文、理科7)已知F1、F2是橢圓的兩個焦點(diǎn).滿足?=0的點(diǎn)M總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是 ( C )
A.(0,1) B.(0,] C.(0,) D.[,1)
4.(上海文科12)設(shè)是橢圓上的點(diǎn).若、是橢圓的兩個焦點(diǎn),則等于 ( D )
A. B. C. D..
5.(湖北文、理科10)如圖所示,“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球,在月球附近一點(diǎn)P處進(jìn)入以月球球心F為一個焦點(diǎn)的橢圓軌道I繞月飛行,之后衛(wèi)星在P點(diǎn)第二次變軌進(jìn)入仍以F為一個焦點(diǎn)的橢圓軌道Ⅱ繞月飛行,最終衛(wèi)星在P點(diǎn)第三次變軌進(jìn)入以F為圓心的圓形軌道Ⅲ繞月飛行,若用2c1和2c2分別表示橢軌道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分別表示橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的長軸的長,給出下列式子:
①a1+c1=a2+c2;
②a1-c1=a2-c2;
③c1a2>a1c1;
④<.
其中正確式子的序號是 ( B )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
6. (全國2文)設(shè)是等腰三角形,,則以為焦點(diǎn)且過點(diǎn)的雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
7. (全國2理9)設(shè),則雙曲線的離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
8. (福建文12理11)雙曲線的兩個焦點(diǎn)為F1,F2,若P為其上一點(diǎn),且|PF1|=2|PF2|,則雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.(1,3) B. C.(3,+) D.
9. (遼寧文6)設(shè)P為曲線C:上的點(diǎn),且曲線C在點(diǎn)P處切線傾斜角的取值范圍為,則點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍為( )
A. B. C. D.
10. (遼寧文11)已知雙曲線的一個頂點(diǎn)到它的一條漸近線的距離為,則( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11. (遼寧理10)已知點(diǎn)P是拋物線上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到點(diǎn)(0,2)的距離與P到該拋物線準(zhǔn)線的距離之和的最小值為( )
A. B. C. D.
12.(浙江理7)若雙曲線的兩個焦點(diǎn)到一條準(zhǔn)線的距離之比為,則雙曲線的離心率是( )
A.3 B.5 C. D.
13.( 陜西理8)雙曲線(,)的左、右焦點(diǎn)分別是,過作傾斜角為的直線交雙曲線右支于點(diǎn),若垂直于軸,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
14. (海南理寧夏11)已知點(diǎn)P在拋物線上,那么點(diǎn)P到點(diǎn)的距離與點(diǎn)P到拋物線焦點(diǎn)距離之和取得最小值時,點(diǎn)P的坐標(biāo)為( )
A. B. C. D.
15. (海南文寧夏2)雙曲線的焦距為( )
A. B. C. D.
16. (湖南理8)若雙曲線(a>0,b>0)上橫坐標(biāo)為的點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離大于它到左準(zhǔn)線的距離,則雙曲線離心率的取值范圍是( B )
A.(1,2) B.(2,+) C.(1,5) D. (5,+)
17. (湖南文10)若雙曲線(,)的右支上存在一點(diǎn),它到右焦點(diǎn)及左準(zhǔn)線的距離相等,則雙曲線離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
18. (重慶文8)若雙曲線的左焦點(diǎn)在拋物線的準(zhǔn)線上,則的值為( )
A.2 B.3 C.4 D.
19. (重慶理8)已知雙曲線的一條漸近線為,離心率,則雙曲線方程為( )
A. B.
C. D.
20.(北京文3)“雙曲線的方程為”是“雙曲線的準(zhǔn)線方程為”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
21. (北京理4)若點(diǎn)到直線的距離比它到點(diǎn)的距離小1,則點(diǎn)的軌跡為( )
A.圓 B.橢圓 C.雙曲線 D.拋物線
二、填空題
22.(湖南理科12)已知橢圓(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,右準(zhǔn)線為l,離心率e=過頂點(diǎn)A(0,b)作AMl,垂足為M,則直線FM的斜率等于 .答案:
23.(浙江理科12文科13)已知為橢圓的兩個焦點(diǎn),過的直線交橢圓于兩點(diǎn),若,則 .答案:8
24.(寧夏海南文科15)過橢圓的右焦點(diǎn)作一條斜率為2的直線與橢圓交于兩點(diǎn), 為坐標(biāo)原點(diǎn), 則△的面積為 . 答案:
25.(江蘇12)在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓的焦距為2,以O(shè)為圓心,為半徑的圓,過點(diǎn)作圓的兩切線互相垂直,則離心率= .
【解析】如圖,切線PA、PB互相垂直,又半徑OA垂直于PA,所以
△OAP是等腰直角三角形,故,解得.
【答案】
26.(全國Ⅰ文科15)在△ABC中,∠A=90°,tanB=.若以A、B為焦點(diǎn)的橢圓經(jīng)過點(diǎn)C,則該橢圓的離心率e= .
答案:.不妨設(shè)2c=AB=4,AC=3,則CB=5,由橢圓定義可得2a=AC+CB=8,于是
27.(全國Ⅰ理科15)在中,,.若以為焦點(diǎn)的橢圓經(jīng)過點(diǎn),則該橢圓的離心率 .
答案:.設(shè),則
,.
28.(上海理科10)某海域內(nèi)有一孤島,島四周的海平面(視為平面)上有一淺水區(qū)(含邊界),其邊界是長軸長為2a,短軸長為2b的橢圓,已知島上甲、乙導(dǎo)航燈的海拔高度分別為h1、h2,且兩個導(dǎo)航燈在海平面上的投影恰好落在橢圓的兩個焦點(diǎn)上,現(xiàn)有船只經(jīng)過該海域(船只的大小忽略不計),在船上測得甲、乙導(dǎo)航燈的仰角分別為θ1、θ2,那么船只已進(jìn)入該淺水區(qū)的判別條件是 .
答案:h1cotθ1+ h2cotθ2≤2a.
29.(全國2文15).已知是拋物線的焦點(diǎn),是上的兩個點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為,則的面積等于 .15.2
30. (全國I文14)已知拋物線的焦點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則以拋物線與兩坐標(biāo)軸的三個交點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積為 .14.
31. (全國理II14)已知拋物線的焦點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則以拋物線與兩坐標(biāo)軸的三個交點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積為 .14.2
32. (全國2理15)已知是拋物線的焦點(diǎn),過且斜率為1的直線交于兩點(diǎn).設(shè),則與的比值等于 .15.
33.(山東文)
34. (安徽文14)已知雙曲線=1的離心率為,則n= .14.4
35.( 江西文14)已知雙曲線的兩條漸近線方程為,若頂點(diǎn)到漸近線的距離為1,則雙曲線的方程為 .14.
36. (江西理15)過拋物線的焦點(diǎn)作傾斜角為的直線,與拋物線分別交于兩點(diǎn)(點(diǎn)在軸左側(cè)),則 .15.
37. (海南理寧夏14)設(shè)雙曲線的右頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F.過點(diǎn)F平行雙曲線的一條漸近線的直線與雙曲線交于點(diǎn)B,則△AFB的面積為 .14.
38. (海南文寧夏15)過橢圓的右焦點(diǎn)作一條斜率為2的直線與橢圓交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則的面積為 .15.
39. (天津理13)已知圓的圓心與拋物線的焦點(diǎn)關(guān)于直線對稱,直線與圓相交于兩點(diǎn),且,則圓的方程為 . 13.
40. (天津文15).已知圓的圓心與點(diǎn)關(guān)于直線對稱.直線與圓相交于兩點(diǎn),且,則圓的方程為 .15.
41. (上海文6)若直線經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn),則實(shí)數(shù) .6.
三、解答題
42..(湖南文科19)已知橢圓的中心在原點(diǎn),一個焦點(diǎn)是F(2,0),且兩條準(zhǔn)線間的距離為λ(λ>4).(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)若存在過點(diǎn)A(1,0)的直線l,使點(diǎn)F關(guān)于直線l的對稱點(diǎn)在橢圓上,求λ的取值范圍.
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓的方程為(a>b>0).
由條件知c=2,且=λ,所以a2=λ,b2=a2-c2=λ-4.
故橢圓的方程是
(Ⅱ)依題意,直線l的斜率存在且不為0,記為k,則直線l的方程是y=k(x-1).設(shè)點(diǎn)F(2,0)關(guān)于
直線l的對稱點(diǎn)為F′(x0,y0),則
解得
因?yàn)辄c(diǎn)F′(x0,y0)在橢圓上,所以即
λ(λ-4)k4+2λ(λ-6)k2+(λ-4)2=0.
設(shè)k2=t,則λ(λ-4)t2+2λ(λ-6)t-(λ-4)2=0.
因?yàn)棣耍?,所以>0.
解得.
43..(廣東理科18文科20)設(shè)b>0,橢圓方程為,拋物線方程為.如圖4所示,過點(diǎn)F(0,b+2)作x軸的平行線,與拋物線在第一象限的交點(diǎn)為G.已知拋物線在點(diǎn)G的切線經(jīng)過橢圓的右焦點(diǎn)F1.
(1)求滿足條件的橢圓方程和拋物線方程;
(2)設(shè)A、B分別是橢圓長軸的左、右端點(diǎn),試探究在拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得△ABP為直角三角形?若存在,請指出共有幾個這樣的點(diǎn)?并說明理由(不必具體求出這些點(diǎn)的坐標(biāo)).
【解析】(1)由得,
當(dāng)得,G點(diǎn)的坐標(biāo)為,,,
過點(diǎn)G的切線方程為即,
令得,點(diǎn)的坐標(biāo)為,由橢圓方程得點(diǎn)的坐標(biāo)為,
即,即橢圓和拋物線的方程分別為和;
(2)過作軸的垂線與拋物線只有一個交點(diǎn),以為直角的只有一個,
同理 以為直角的只有一個.
若以為直角,設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和,
.
關(guān)于的二次方程有一大于零的解,有兩解,即以為直角的有兩個,
因此拋物線上存在四個點(diǎn)使得為直角三角形.
44.(北京文科19)已知的頂點(diǎn)在橢圓上,在直線上,且.
(Ⅰ)當(dāng)邊通過坐標(biāo)原點(diǎn)時,求的長及的面積;
(Ⅱ)當(dāng),且斜邊的長最大時,求所在直線的方程.
解:(Ⅰ)因?yàn)锳B∥l,且AB邊通過點(diǎn)(0,0),所以AB所在直線的方程為y=x.
設(shè)A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2).
由得
所以
又因?yàn)锳B邊上的高h(yuǎn)等于原點(diǎn)到直線l的距離,
所以
(Ⅱ)設(shè)AB所在直線的方程為y=x+m.
由得
因?yàn)锳,B在橢圓上,
所以
設(shè)A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2).
則
所以
又因?yàn)锽C的長等于點(diǎn)(0,m)到直線l的距離,即
所以
所以當(dāng)m=-1時,AC邊最長.(這時)
此時AB所在直線方程為.
45.(北京理科19)已知菱形的頂點(diǎn)在橢圓上,對角線所在直線的斜率為1.
(Ⅰ)當(dāng)直線過點(diǎn)時,求直線的方程;
(Ⅱ)當(dāng)時,求菱形面積的最大值.
解:(Ⅰ)由題意得直線直線的方程為.
因?yàn)樗倪呅蜛BCD為菱形,所以AC⊥BD.
于是可設(shè)直線的方程為
由得
因?yàn)锳,C在橢圓上,
所以△=-12n2+64>0,解得
設(shè)A,C兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則
所以
所以AC的中點(diǎn)坐標(biāo)為
由四邊形ABCD為菱形可知,點(diǎn)在直線y=x+1上,
所以,解得n=-2.
所以直線AC的方程為,即x+y+2=0.
(Ⅱ)因?yàn)樗倪呅蜛BCD為菱形,且,
所以
所以菱形ABCD的面積
由(Ⅰ)可得
所以
所以當(dāng)n=0時,菱形ABCD的面積取得最大值.
46.(寧夏海南理科20)在直角坐標(biāo)系中,橢圓的左右焦點(diǎn)分別
為.也是拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)為與在第一象限的交點(diǎn),且
.
(I)求的方程;
(II)平面上的點(diǎn)滿足,直線,且與交于兩點(diǎn),若
,求直線的方程.
解:(I)由題意得c=1,所以a2=b2+1.…………①
由拋物線定義知,所以,
代入橢圓方程得.…………②
由①②解得b2=3(-8/9舍去),a2=4.
所以橢圓的方程是.
(II)
因?yàn)橹本,所以.設(shè)直線,
代入橢圓方程得.設(shè)A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則,故.
因?yàn)?sub>,
所以.
因?yàn)?sub>,所以.
故即.
解得,滿足.因此直線的方程.
47.(福建理科21)如圖、橢圓的一個焦點(diǎn)是F(1,0),O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(Ⅰ)已知橢圓短軸的兩個三等分點(diǎn)與一個焦點(diǎn)構(gòu)成正三角形,求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)過點(diǎn)F的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn).若直線l繞點(diǎn)F任意轉(zhuǎn)動,值有,求a的取值范圍.
【解析】本小題主要考查直線與橢圓的位置關(guān)系、不等式的解法等基本知識,考查分類與整合思想,考查運(yùn)算能力和綜合解題能力.
解法一:(Ⅰ)設(shè)M,N為短軸的兩個三等分點(diǎn),
因?yàn)椤鱉NF為正三角形,所以,
即1=
因此,橢圓方程為
(Ⅱ)設(shè)
(?)當(dāng)直線 AB與x軸重合時,
(?)當(dāng)直線AB不與x軸重合時,
設(shè)直線AB的方程為:
整理得
所以
因?yàn)楹阌?sub>,所以AOB恒為鈍角.
即恒成立.
又a2+b2m2>0,所以-m2a2b2+b2-a2b2+a2<0對mR恒成立,
即a2b2m2> a2 -a2b2+b2對mR恒成立.
當(dāng)mR時,a2b2m2最小值為0,所以a2- a2b2+b2<0.
a2<a2b2- b2, a2<( a2-1)b2= b4,
因?yàn)?i>a>0,b>0,所以a<b2,即a2-a-1>0,
解得a>或a<(舍去),即a>,
綜合(i)(ii),a的取值范圍為(,+).
解法二:
(Ⅰ)同解法一,
(Ⅱ)解:(i)當(dāng)直線l垂直于x軸時,
x=1代入=1.
因?yàn)楹阌衸OA|2+|OB|2<|AB|2,2(1+yA2)<4 yA2, yA2>1,即>1,
解得a>或a<(舍去),即a>.
(ii)當(dāng)直線l不垂直于x軸時,設(shè)A(x1,y1), B(x2,y2).
設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1)代入
得(b2+a2k2)x2-2a2k2x+ a2 k2- a2 b2=0,
故x1+x2=
因?yàn)楹阌衸OA|2+|OB|2<|AB|2,所以x21+y21+ x22+ y22<( x2-x1)2+(y2-y1)2,
得x1x2+ y1y2<0恒成立.
x1x2+ y1y2= x1x2+k2(x1-1) (x2-1)=(1+k2) x1x2-k2(x1+x2)+ k2
=(1+k2).
由題意得(a2- a2 b2+b2)k2- a2 b2<0對kR恒成立.
①當(dāng)a2- a2 b2+b2>0時,不合題意;
②當(dāng)a2- a2 b2+b2=0時,a=;
③當(dāng)a2- a2 b2+b2<0時,a2- a2(a2-1)+ (a2-1)<0,a4- 3a2 +1>0,
解得a2>或a2>(舍去),a>,因此a.
綜合(i)(ii),a的取值范圍為(,+).
48.(遼寧理科20)在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)到兩點(diǎn)的距離之和為4,設(shè)點(diǎn)的軌跡為,直線與交于兩點(diǎn).
(Ⅰ)寫出的方程;
(Ⅱ)若,求的值;
(Ⅲ)若點(diǎn)在第一象限,證明:當(dāng)時,恒有.
(遼寧文科21)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P到兩點(diǎn)(0,-)、(0,)的距離之和等于4.設(shè)點(diǎn)P的軌跡為C.
(Ⅰ)寫出C的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線y=kx+1與C交于A、B兩點(diǎn),.k為何值時此時||的值是多少?
【解析】本小題主要考查平面向量,橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及直線與橢圓位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查綜合運(yùn)用解析幾何知識解決問題的能力.
解:(Ⅰ)設(shè)P(x,y),由橢圓定義可知,點(diǎn)P的軌跡C是以為焦長,長半軸為2的橢圓.它的短半軸
故曲線C的方程為. ……3分
(Ⅱ)設(shè),其坐標(biāo)滿足
消去y并整理得 3.0,
故 ……5分
若即
面
化簡得所以 ……8分
(Ⅲ)
=
=
=
因?yàn)锳在第一象限,故x1>0.由知從而又
故
即在題設(shè)條件下,恒有 ……12分
文(Ⅱ)設(shè),其坐標(biāo)滿足
消去y并整理得,
故.????????????????????????????????????????????????????????? 6分
,即.
而,
于是.
所以時,,故.???????????????????????????????????????????? 8分
當(dāng)時,,.
,
而
,
所以.??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12分
49.(重慶理科21)如圖(21)圖,和是平面上的兩點(diǎn),動點(diǎn)滿足:
(Ⅰ)求點(diǎn)的軌跡方程;
(Ⅱ)若,求點(diǎn)的坐標(biāo).
解:(Ⅰ)由橢圓的定義,點(diǎn)P的軌跡是以M、N為焦點(diǎn),長軸長2a=6的橢圓.
因此半焦距c=2,長半軸a=3,從而短半軸
b=,
所以橢圓的方程為
(Ⅱ)由得
①
因?yàn)?sub>不為橢圓長軸頂點(diǎn),故P、M、N構(gòu)成三角形.在△PMN中,
②
將①代入②,得
故點(diǎn)P在以M、N為焦點(diǎn),實(shí)軸長為的雙曲線上.
由(Ⅰ)知,點(diǎn)P的坐標(biāo)又滿足,所以
由方程組 解得
即P點(diǎn)坐標(biāo)為
50.(全國Ⅱ理科21文科22)設(shè)橢圓中心在坐標(biāo)原點(diǎn),A(2,0)、B(0,1)是它的兩個頂點(diǎn),直線
與AB相交于點(diǎn)D,與橢圓相較于E、F兩點(diǎn).
(Ⅰ)若 ,求k的值;
(Ⅱ)求四邊形AEBF面積的最大值.
(Ⅰ)解:依題設(shè)得橢圓的方程為,
直線的方程分別為,.?????????????????????????? 2分
如圖,設(shè),其中,
且滿足方程,
故.①
由知,得;
由在上知,得.
所以,
化簡得,
解得或.??????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6分
(Ⅱ)解法一:根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式和①式知,點(diǎn)到的距離分別為,
.??????????????????????????????????????? 9分
又,所以四邊形的面積為
,
當(dāng),即當(dāng)時,上式取等號.所以的最大值為.??????????? 12分
解法二:由題設(shè),,.
設(shè),,由①得,,
故四邊形的面積為
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9分
,
當(dāng)時,上式取等號.所以的最大值為.????????????????????????? 12分
51.(福建文科22)如圖,橢圓(a>b>0)的一個焦點(diǎn)為F(1,0),且過點(diǎn)(2,0).
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)若為垂直于軸的動弦,直線:與軸交
于點(diǎn),直線與交于點(diǎn).
(?)求證:點(diǎn)恒在橢圓上;
(?)求面積的最大值.
【解析】本小題主要考查直線與橢圓的位置關(guān)系、軌跡方程、不等式等基本知識,考查運(yùn)算能力和綜合解題能力,滿分14分.
解法一:
(Ⅰ)由題設(shè)a=2,c=1,從而b2=a2-c2=3,
所以橢圓C前方程為.
(Ⅱ)(i)由題意得F(1,0),N(4,0).
設(shè)A(m,n),則B(m,-n)(n≠0),=1. ……①
AF與BN的方程分別為:n(x-1)-(m-1)y=0,n(x-4)-(m-4)y=0.
設(shè)M(x0,y0),則有
由②,③得x0=.
所以點(diǎn)M恒在橢圓G上.
(?)設(shè)AM的方程為x=xy+1,代入=1得(3t2+4)y2+6ty-9=0.
設(shè)A(x1,y1),M(x2,y2),則有:y1+y2=
|y1-y2|=
令3t2+4=λ(λ≥4),則
|y1-y2|=
因?yàn)棣恕?,0<
|y1-y2|有最大值3,此時AM過點(diǎn)F.
△AMN的面積S△AMN=
解法二:
(Ⅰ)問解法一:
(Ⅱ)(?)由題意得F(1,0),N(4,0).
設(shè)A(m,n),則B(m,-n)(n≠0), ……①
AF與BN的方程分別為:n(x-1)-(m-1)y=0, ……②
n(x-4)-(m-4)y=0, ……③
由②,③得:當(dāng)≠. ……④
由④代入①,得=1(y≠0).
當(dāng)x=時,由②,③得:
解得與a≠0矛盾.
所以點(diǎn)M的軌跡方程為即點(diǎn)M恒在橢圓C上.
(Ⅱ)同解法一.
52.(山東文科22)已知曲線所圍成的封閉圖形的面積為,曲線的內(nèi)切圓半徑為.記為以曲線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)為頂點(diǎn)的橢圓.
(Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)設(shè)是過橢圓中心的任意弦,是線段的垂直平分線.是上異于橢圓中
心的點(diǎn).
(1)若(為坐標(biāo)原點(diǎn)),當(dāng)點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動時,求點(diǎn)的軌跡方程;
(2)若是與橢圓的交點(diǎn),求的面積的最小值.
解:(Ⅰ)由題意得,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(Ⅱ)(1)設(shè)M(x,y),A(x0,y0),
則由得.……………………………①
由于⊥線段,∈且異于橢圓中心,得.……②
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上運(yùn)動,所以.………………………③
由①②③消去x0,y0得,即為所求點(diǎn)的軌跡方程.
(2)因?yàn)?sub>
,
又點(diǎn)坐標(biāo)同時滿足,所以.
于是,當(dāng)且僅當(dāng)即時取“=”.
所以的面積的最小值為.
53.(四川理科21)設(shè)橢圓 的左、右焦點(diǎn)分別為、,離心率,右準(zhǔn)
線為,、是上的兩個動點(diǎn),.
(Ⅰ)若,求、的值;
(Ⅱ)證明:當(dāng)取最小值時,與共線.
解析:數(shù)列和解幾位列倒數(shù)第三和第二,意料之中.開始擠牙膏吧.
(Ⅰ)由已知,,.由,,
∴.又,∴,.
∴:,,.
延長交于,記右準(zhǔn)線交軸于.
∵,∴.
由平幾知識易證≌
∴,即,.
∵,
∴,,,.
∴,.
(Ⅰ)另解:∵,∴,.
又
聯(lián)立,消去、得:,
整理得:,.解得.
但解此方程組要考倒不少人.
(Ⅱ)∵,∴.
.
當(dāng)且僅當(dāng)或時,取等號.此時取最小值.
此時.
∴與共線.
(Ⅱ)另解:∵,∴,.
設(shè),的斜率分別為,.
由,由
.
當(dāng)且僅當(dāng)即,時取等號.即當(dāng)最小時,,
此時
∴與共線.
點(diǎn)評:本題第一問又用到了平面幾何.看來,與平面幾何有聯(lián)系的難題真是四川風(fēng)格啊.注意平面幾何可與三角向量解幾沾邊,應(yīng)加強(qiáng)對含平面幾何背景的試題的研究.本題好得好,出得活,出得妙!均值定理,放縮技巧,永恒的考點(diǎn).
54.(四川文科22)設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是F1和F2 ,離心率,
點(diǎn)F2到右準(zhǔn)線l的距離為.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)設(shè)M、N是右準(zhǔn)線上兩動點(diǎn),滿足
證明:當(dāng)取最小值時,.
解:(1)因?yàn)?sub>,F2到l的距離,所以由題設(shè)得
解得
由
(Ⅱ)由,a=2得l的方程為.
故可設(shè)
由知
得y1y2=-6,所以y1y20,,
當(dāng)且僅當(dāng)時,上式取等號,此時y2=-y1,
所以,=(0,y1+y2)=0.
55.(安徽理科22)設(shè)橢圓過點(diǎn),且左焦點(diǎn)為
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)當(dāng)過點(diǎn)的動直線與橢圓相交與兩不同點(diǎn)時,在線段上取點(diǎn),滿足,證明:點(diǎn)總在某定直線上.
解(Ⅰ)由題意:
,解得,所求橢圓方程為 .
(Ⅱ)方法一
設(shè)點(diǎn)Q、A、B的坐標(biāo)分別為.
由題設(shè)知均不為零,記,則且.
又A,P,B,Q四點(diǎn)共線,從而.
于是 ,
,
從而
,(1) ,(2)
又點(diǎn)A、B在橢圓C上,即
(1)+(2)×2并結(jié)合(3),(4)得,
即點(diǎn)總在定直線上.
方法二
設(shè)點(diǎn),由題設(shè),均不為零,
且 .
又 四點(diǎn)共線,可設(shè),于是
(1)
(2)
由于在橢圓C上,將(1),(2)分別代入C的方程整理得
(3)
(4)
(4)-(3) 得 ,
,
即點(diǎn)總在定直線上.
56.(安徽文科22)已知橢圓,其相應(yīng)于焦點(diǎn)F(2,0)的準(zhǔn)線方程為x=4.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)已知過點(diǎn)F1(-2,0)傾斜角為的直線交橢圓C于A,B兩點(diǎn).,求證:
(Ⅲ)過點(diǎn)F1(-2,0)作兩條互相垂直的直線分別交橢圓C于點(diǎn)A、B和D、E,求的最小值.
解:(Ⅰ)由已知得,又,所以.
故所求橢圓C的方程為.
(Ⅱ)設(shè)直線AB方程為,
代入橢圓C的方程得.
設(shè)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為,則.
于是
,得證.
(Ⅲ)由(Ⅱ),因?yàn)?sub>,所以.
因此
當(dāng)且僅當(dāng)即時取“=”.
所以的最小值是.
57. (全國I文22理21)(本小題滿分12分)
(注意:在試題卷上作答無效)
雙曲線的中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,兩條漸近線分別為,經(jīng)過右焦點(diǎn)垂直于的直線分別交于兩點(diǎn).已知成等差數(shù)列,且與同向.
(Ⅰ)求雙曲線的離心率;
(Ⅱ)設(shè)被雙曲線所截得的線段的長為4,求雙曲線的方程.
22.解:(1)設(shè),,
由勾股定理可得:
得:,,
由倍角公式,解得
則離心率.
(2)過直線方程為
與雙曲線方程聯(lián)立
將,代入,化簡有
將數(shù)值代入,有
解得
最后求得雙曲線方程為:.
58. (山東理22)(本小題滿分14分)
如圖,設(shè)拋物線方程為,為直線上任意一點(diǎn),過引拋物線的切線,切點(diǎn)分別為.
(Ⅰ)求證:三點(diǎn)的橫坐標(biāo)成等差數(shù)列;
(Ⅱ)已知當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時,.求此時拋物線的方程;
(Ⅲ)是否存在點(diǎn),使得點(diǎn)關(guān)于直線的對稱點(diǎn)在拋物線上,其中,點(diǎn)滿足(為坐標(biāo)原點(diǎn)).若存在,求出所有適合題意的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
22.(Ⅰ)證明:由題意設(shè).
由得,得,
所以,.
因此直線的方程為,
直線的方程為.
所以,①
.②
由①、②得,
因此,即.
所以三點(diǎn)的橫坐標(biāo)成等差數(shù)列.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,當(dāng)時,
將其代入①、②并整理得:
,
,
所以是方程的兩根,
因此,,
又,
所以.
由弦長公式得.
又,
所以或,
因此所求拋物線方程為或.
(Ⅲ)解:設(shè),由題意得,
則的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
設(shè)直線的方程為,
由點(diǎn)在直線上,并注意到點(diǎn)也在直線上,
代入得.
若在拋物線上,則,
因此或.
即或.
(1)當(dāng)時,則,此時,點(diǎn)適合題意.
(2)當(dāng),對于,此時,
,
又,,
所以,
即,矛盾.
對于,因?yàn)?sub>,此時直線平行于軸,
又,
所以直線與直線不垂直,與題設(shè)矛盾,
所以時,不存在符合題意的點(diǎn).
綜上所述,僅存在一點(diǎn)適合題意.
59. (湖北文20)(本小題滿分13分)
已知雙曲線的兩個焦點(diǎn)為,,點(diǎn)在雙曲線上.
(Ⅰ)求雙曲線的方程;
(Ⅱ)記為坐標(biāo)原點(diǎn),過點(diǎn)的直線與雙曲線相交于不同的兩點(diǎn),若的面積為,求直線的方程.
20.本小題主要考查雙曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、直線和雙曲線位置關(guān)系等平面解析幾何的基礎(chǔ)知識,考查待定系數(shù)法、不等式的解法以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行推理運(yùn)算的能力.
(滿分13分)
(Ⅰ)解法1:依題意,由,得雙曲線方程為.
將點(diǎn)代入上式,得.
解得(舍去)或,
故所求雙曲線方程為.
解法2:依題意得,雙曲線的半焦距.
,
,.
雙曲線的方程為.
(Ⅱ)解法1:依題意,可設(shè)直線的方程為,代入雙曲線的方程并整理,
得. ①
直線與雙曲線相交于不同的兩點(diǎn),
. 、
設(shè),則由①式得,,
于是
.
而原點(diǎn)到直線的距離,
.
若,即,解得.
滿足②.故滿足條件的直線有兩條,其方程分別為和
解法2:依題意,可設(shè)直線的方程為,代入雙曲線的方程并整理,
得. ①
直線與雙曲線相交于不同的兩點(diǎn),
.②
設(shè),則由①式得
.③
當(dāng)在同一支上時(如圖1所示),
;
當(dāng)在不同支上時(如圖2所示),
.
綜上得,于是由及③式,
得.
若,即,
解得,滿足②.
故滿足條件的直線有兩條,其方程分別為和.
60.(湖北理19)(本小題滿分13分)
如圖,在以點(diǎn)O為圓心,為直徑的半圓ADB中,OD⊥AB,P是半圓弧上一點(diǎn),
∠POB=30°,曲線C是滿足為定值的動點(diǎn)M的軌跡,且曲線C過點(diǎn)P.
(Ⅰ)建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,求曲線C的方程;
(Ⅱ)設(shè)過點(diǎn)D的直線與曲線C相交于不同的兩點(diǎn)E、F.
若的面積不小于,求直線斜率的取值范圍.
19.本小題主要考查直線、圓和雙曲線等平面解析幾何的基礎(chǔ)知識,考查軌跡方程的求法、不等式的解法以及綜合解題能力.(滿分13分)
(Ⅰ)解法1:以O(shè)為原點(diǎn),AB、OD所在直線分別為x軸、y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則,,,,依題意得
<|AB|=4.
∴曲線C是以原點(diǎn)為中心,A、B為焦點(diǎn)的雙曲線.
設(shè)實(shí)半軸長為a,虛半軸長為b,半焦距為c,
則c=2,2a=2,∴a2=2,.
∴曲線C的方程為.
解法2:同解法1建立平面直角坐標(biāo)系,則依題意可得
.
∴曲線C是以原點(diǎn)為中心,A、B為焦點(diǎn)的雙曲線.
設(shè)雙曲線的方程為>0,b>0).
則由解得a2=b2=2,
∴曲線C的方程為.
(Ⅱ)解法1:依題意,可設(shè)直線l的方程為y=kx+2,代入雙曲線C的方程并整理得
.
∵直線與雙曲線C相交于不同的兩點(diǎn)E、F,
.
設(shè),F(xiàn)(x2,y2),則由①式得x1+x2=,,于是
|EF|=
而原點(diǎn)O到直線l的距離,
.
若面積不小于,即,則有
,解得. ③
綜合②,③知,直線l的斜率的取值范圍為.
解法2:依題意,可設(shè)直線l的方程為y=kx+2,代入雙曲線C的方程并整理,
得. ①
∵直線l與雙曲線C相交于不同的兩點(diǎn)E、F,
∴
∴.②
設(shè)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),則由①式得
③
當(dāng)E、F在同一支上時(如圖1所示),
;
當(dāng)E、F在不同支上時(如圖2所示).
.
綜上得,于是
由|OD|=2及③式,得.
若面積不小于2,即,則有
,解得. 、
綜合②、④知,直線l的斜率的取值范圍為.
61.(江西文22)(本小題滿分14分)
已知拋物線和三個點(diǎn),過點(diǎn)的一條直線交拋物線于兩點(diǎn),的延長線分別交拋物線于點(diǎn).
(1)證明三點(diǎn)共線;
(2)如果四點(diǎn)共線,問:是否存在,使以線段為直徑的圓與拋物線有異于的交點(diǎn)?如果存在,求出的取值范圍,并求出該交點(diǎn)到直線的距離;若不存在,請說明理由.
22.(1)證明:設(shè),
則直線的方程,
即.
因?yàn)?sub>在上,
所以 ①
又直線方程:
所以,
同理,,
所以直線的方程:
令得
將①代入上式得,即點(diǎn)在直線上,
所以三點(diǎn)共線.
(2)解:由已知共線,有,
以為直徑的圓方程:
由得
所以,.
要使圓與拋物線有異于的交點(diǎn),則,
所以存在,使以為直徑的圓與拋物線有相異于的交點(diǎn).
則,所以交點(diǎn)到的距離為.
62.(江西理21)(本小題滿分12分)
設(shè)點(diǎn)在直線上,過點(diǎn)作雙曲線的兩條切線,切點(diǎn)為,定點(diǎn).
(1) 過點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,試求的垂心所在的曲線方
程;
(2) 求證:三點(diǎn)共線.
21.解:設(shè).
由已知得到,且,.
(1)垂線的方程為:,
由得垂足,
設(shè)重心,
由可得:
即為重心所在曲線方程.
(2)設(shè)切線的方程為:
由得
從而.
解得.
因此的方程為:
同理的方程為:
又在上,所以,
即點(diǎn)都在直線上.
又也在直線上,所以三點(diǎn)共線.
63.(浙江理20文22)(本題15分) 已知曲線是到點(diǎn)和到直線距離相等的點(diǎn)的軌跡.
是過點(diǎn)的直線,是上(不在上)的動點(diǎn);在上,,軸(如圖).
(Ⅰ)求曲線的方程;
(Ⅱ)求出直線的方程,使得為常數(shù).
20.本題主要考查求曲線的軌跡方程、兩條直線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查解析幾何的基本思想方法和綜合解題能力.滿分15分.
(Ⅰ)解:設(shè)為上的點(diǎn),則
,
到直線的距離為.
由題設(shè)得.
化簡,得曲線的方程為.
(Ⅱ)解法一:
設(shè),直線,則
,從而.
在中,因?yàn)?/p>
,
.
所以 .
,
.
當(dāng)時,,
從而所求直線方程為.
解法二:設(shè),直線,則,從而
.
過垂直于的直線.
因?yàn)?sub>,所以,
.
當(dāng)時,,
從而所求直線方程為.
64.(陜西理20文21)(本小題滿分12分)
已知拋物線:,直線交于兩點(diǎn),是線段的中點(diǎn),過作軸的垂線交于點(diǎn).
(Ⅰ)證明:拋物線在點(diǎn)處的切線與平行;
(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)使,若存在,求的值;若不存在,說明理由.
20.解法一:(Ⅰ)如圖,設(shè),,把代入得,
由韋達(dá)定理得,,
,點(diǎn)的坐標(biāo)為.
設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線的方程為,
將代入上式得,
直線與拋物線相切,
,.
即.
(Ⅱ)假設(shè)存在實(shí)數(shù),使,則,又是的中點(diǎn),
.
由(Ⅰ)知
.
軸,.
又
.
,解得.
即存在,使.
解法二:(Ⅰ)如圖,設(shè),把代入得
.由韋達(dá)定理得.
,點(diǎn)的坐標(biāo)為.,,
拋物線在點(diǎn)處的切線的斜率為,.
(Ⅱ)假設(shè)存在實(shí)數(shù),使.
由(Ⅰ)知,則
,
,,解得.
即存在,使.
65.(天津理21文22)(本小題滿分14分)
已知中心在原點(diǎn)的雙曲線的一個焦點(diǎn)是,一條漸近線的方程是.
(Ⅰ)求雙曲線的方程;
(Ⅱ)若以為斜率的直線與雙曲線相交于兩個不同的點(diǎn),且線段的垂直平分線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為,求的取值范圍.
21..本小題主要考查雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線方程、兩條直線垂直、線段的定比分點(diǎn)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.滿分14分.
(Ⅰ)解:設(shè)雙曲線的方程為,由題設(shè)得
解得
所以雙曲線的方程為.
(Ⅱ)解:設(shè)直線的方程為,點(diǎn),的坐標(biāo)滿足方程組
將①式代入②式,得,整理得
.
此方程有兩個不等實(shí)根,于是,且
.整理得
. ③
由根與系數(shù)的關(guān)系可知線段的中點(diǎn)坐標(biāo)滿足
,.
從而線段的垂直平分線的方程為
.
此直線與軸,軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.由題設(shè)可得
.
整理得
,.
將上式代入③式得,
整理得
,.
解得或.
所以的取值范圍是.
66.(湖南理20)(本小題滿分13分)
若是拋物線上的不同兩點(diǎn),弦(不平行于軸)的垂直平分線與軸相交于點(diǎn),則稱弦是點(diǎn)的一條“相關(guān)弦”.已知當(dāng)時,點(diǎn)存在無窮多條“相關(guān)弦”.給定.
(Ⅰ)證明:點(diǎn)的所有“相關(guān)弦”的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同;
(Ⅱ)試問:點(diǎn)的“相關(guān)弦”的弦長中是否存在最大值?若存在,求其最大值(用表示);若不存在,請說明理由.
20.解:(I)設(shè)AB為點(diǎn)的任意一條“相關(guān)弦”,且點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(x1,y1),(x2,y2)(x1x2),則,,,
兩式相減得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).因?yàn)?i>x1x2,所以y1+y20.
設(shè)直線AB的斜率是k,弦AB的中點(diǎn)是M(xm, ym),則
.
從而AB的垂直平分線l的方程為 .
又點(diǎn)在直線上,所以.
而,于是.
故點(diǎn)的所有“相關(guān)弦”的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,弦所在直線的方程是,代入中,
整理得. (*)
則是方程(*)的兩個實(shí)根,且.
設(shè)點(diǎn)的“相關(guān)弦”AB的弦長為l,則
.
因?yàn)?sub>,于是設(shè),則.
記.
若,則,所以當(dāng),即時,
l有最大值.
若,則,在區(qū)間上是減函數(shù),所以
,l不存在最大值.
綜上所述,當(dāng)時,點(diǎn)的“相關(guān)弦”的弦長中存在最大值,且最大值為;當(dāng)時,點(diǎn)的“相關(guān)弦”的弦長中不存在最大值.
67.(上海文20)(本題滿分16分)本題共有3個小題,第1小題滿分3分,第2小題滿分6分,第3小題滿分7分.
已知雙曲線.
(1)求雙曲線的漸近線方程;
(2)已知點(diǎn)的坐標(biāo)為.設(shè)是雙曲線上的點(diǎn),是點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn).
記.求的取值范圍;
(3)已知點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,為雙曲線上在第一象限內(nèi)的點(diǎn).記為經(jīng)過原點(diǎn)與點(diǎn)的直線,為截直線所得線段的長.試將表示為直線的斜率的函數(shù).
20.解:(1)所求漸近線方程為,.??????????????????????????? 3分
(2)設(shè)的坐標(biāo)為,則的坐標(biāo)為.????????????????????????????????? 4分
.?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7分
,
的取值范圍是.????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9分
(3)若為雙曲線上第一象限內(nèi)的點(diǎn),
則直線的斜率.??????????????????????????????????????????????????????????????????? 11分
由計算可得,當(dāng)時,;
當(dāng)時,.????????????????????????????????????????????????? 15分
表示為直線的斜率的函數(shù)是??????? 16分
68.(重慶文21).(本小題滿分12分,(Ⅰ)小問5分,(Ⅱ)小問7分.)
如題(21)圖,和是平面上的兩點(diǎn),動點(diǎn)滿足:.
(Ⅰ)求點(diǎn)的軌跡方程;
(Ⅱ)設(shè)為點(diǎn)到直線的距離,若,求的值.
21.(本小題12分)
解:(Ⅰ)由雙曲線的定義,點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn),實(shí)軸長的雙曲線.
因此半焦距,實(shí)半軸,從而虛半軸,
所以雙曲線的方程為.
(Ⅱ)解法一:
由(Ⅰ)及答(21)圖,易知,因,①
知,故為雙曲線右支上的點(diǎn),所以.②
將②代入①,得,
解得,舍去,
所以.
因?yàn)殡p曲線的離心率,
直線是雙曲線的右準(zhǔn)線,
故,
所以,因此.
解法二:
設(shè).
因知,
故在雙曲線右支上,所以.
由雙曲線方程有.
因此,
.
從而由得,
即.
所以(舍去).
有,.
故.
69.(上海理20)(本題滿分16分)本題共有3個小題,第1小題滿分3分,第2小題滿分5分,第3小題滿分8分.
設(shè)是平面直角坐標(biāo)系中的點(diǎn),是經(jīng)過原點(diǎn)與點(diǎn)的直線,記是直線與拋物線的異于原點(diǎn)的交點(diǎn).
(1)已知a=1,b=2,p=2.求點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(2)已知點(diǎn),(ab≠0)在橢圓上,.
求證:點(diǎn)Q落在雙曲線=1上;
(3)已知動點(diǎn)滿足ab≠0,,若點(diǎn)Q始終落在一條關(guān)于軸對稱的拋物線上,試問動點(diǎn)的軌跡落在哪種二次曲線上,并說明理由.
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