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高考数学(理数)二轮专题复习:07《解析几何》课时练习(9课时教师版)
展开这是一份高考数学(理数)二轮专题复习:07《解析几何》课时练习(9课时教师版),共44页。试卷主要包含了已知点A,B到直线l等内容,欢迎下载使用。
第七章 解析几何
第1讲 直线的方程
1.过点(4,-2),斜率为-的直线的方程是( )
A.x+y+2-4 =0
B.x+3y+6-4 =0
C.x+y-2 -4=0
D.x+y+2 -4=0
2.已知经过两点A(4,2y+1),B(2,-3)的直线的倾斜角为,则y=( )
A.-1 B.-3 C.0 D.2
3.已知点A(1,-2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,则实数a的值为( )
A.-2或1 B.2或1 C.-2或-1 D.2或-1
4.直线l与直线y=1,直线x=7分别交于P,Q两点,PQ中点为M(1,-1),则直线l的斜率是( )
A. B. C.- D.-
5.若A(1,-2),B(5,6),直线l经过AB的中点M且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为__________________________.
6.若直线l先沿x轴负方向平移3个单位,再沿y轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,则直线l的斜率是__________.
7.已知A(2,5),B(4,1),若点P(x,y)在线段AB上,则2x-y的最大值为( )
A.-1 B.3 C.7 D.8
8.已知直线l的斜率与直线3x-2y=6的斜率相等,且直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,求直线l的方程.
9.直线l过点P,且与x轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点.
(1)当△AOB的周长为12时,求直线l的方程;
(2)当△AOB的面积为6时,求直线l的方程.
10.过点P(3,0)作一直线l,使它被两直线l1:2x-y-2=0和l2:x+y+3=0所截得的线段AB以P为中点,求直线l的方程.
11.求经过点A,且在第二象限与两个坐标轴围成的三角形面积最小的直线的方程.
第2讲 两直线的位置关系
1.若直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,则m的值为( )
A.-2 B.-3 C.2或-3 D.-2或-3
2.若直线mx+4y-2=0与直线2x-5y+n=0垂直,垂足为(1,p),则实数n的值为( )
A.-12 B.-2 C.0 D.10
3.先将直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位长度,所得到的直线为( )
A.y=-x+ B.y=-x+1 C.y=3x-3 D.y=x+1
4.已知两条直线l1:mx+y-2=0和l2:(m+2)x-3y+4=0与两坐标轴围成的四边形有外接圆,则实数m的值为( )
A.1或-3 B.-1或3 C.2或 D.-2或
5.若三条直线2x+3y+8=0,x-y-1=0,x+ky+k+=0能围成三角形,则k不等于( )
A. B.-2 C.和-1 D.,-1和-
6.已知a≠0,直线ax+(b+2)y+4=0与直线ax+(b-2)y-3=0互相垂直,则ab的最大值为( )
A.0 B. C.4 D.2
7.将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则m+n=( )
A.4 B.6 C. D.
8.已知直线3x+4y-3=0与直线6x+my+14=0平行,则它们之间的距离是________.
9.若直线m被两平行线l1:x-y+1=0,l2:x-y+3=0所截得的线段的长为2 ,则m的倾斜角可以是:①15°;②30°;③45°;④60°;⑤75°.
其中正确答案的序号是__________.(写出所有正确答案的序号)
10.已知两直线a1x+b1y+1=0和a2x+b2y+1=0的交点为P(2,3),则过两点Q1(a1,b1),Q2(a2,b2)(a1≠a2)的直线方程为__________________.
11.已知正方形的中心为G(-1,0),一边所在直线的方程为x+3y-5=0,求其他三边所在直线的方程.
12.已知点A(-3,5),B(2,15),在直线l:3x-4y+4=0上求一点P,使得+最小.
第3讲 圆的方程
1.圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )
A.- B.- C. D.2
2.若实数x,y满足x2+y2+4x-2y-4=0,则的最大值是( )
A.+3 B.6 +14 C.-+3 D.-6 +14
3.若直线ax+2by-2=0(a>0,b>0)始终平分圆x2+y2-4x-2y-8=0的周长,则+的最小值为( )
A.1 B.5 C.4 D.3+2
4.若方程x2+y2-2x+2my+2m2-6m+9=0表示圆,则m的取值范围是____________;当半径最大时,圆的方程为______________________.
5.一个圆经过椭圆+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为__________________.
6.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.
7.在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为______________.
8.已知圆心在直线x-2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2 ,则圆C的标准方程为____________________.
9.在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2 ,在y轴上截得线段长为2 .
(1)求圆心P的轨迹方程;
(2)若P点到直线y=x的距离为,求圆P的方程.
10.已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为点M,O为坐标原点.
(1)求M的轨迹方程;
(2)当|OP|=|OM|时,求直线l的方程及△POM的面积.
11.在平面直角坐标系xOy中,设二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)的图象与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C.
(1)求实数b的取值范围;
(2)求圆C的方程;
(3)圆C是否经过某定点(其坐标与b 无关)?请证明你的结论.
第4讲 直线与圆的位置关系
1.直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b=( )
A.-2或12 B.2或-12 C.-2或-12 D.2或12
2.若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三条切线,则a+b的最大值为( )
A.-3 B.-3 C.3 D.3
3.过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为( )
A.2x+y-3=0 B.2x-y+3=0
C.4x-y-3=0 D.4x+y-3=0
4.(2015年重庆)已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=( )
A.2 B.4 C.6 D.2
5.一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.-或- B.- 或- C.-或- D.-或-
6.由直线y=x+1上的动点P向圆C:(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.3
7.若直线x+y=1与曲线y=(a>0)恰有一个公共点,则a的取值范围是( )
A.a= B.a>1或a= C.≤a<1 D. 8.已知直线l:x-y+6=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,则|CD|=____________.
9.已知圆C的圆心C在第一象限,且在直线3x-y=0上,该圆与x轴相切,且被直线x-y=0截得的弦长为2 ,直线l:kx-y-2k+5=0与圆C相交.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求出直线l所过的定点;当直线l被圆所截得的弦长最短时,求直线l的方程及最短的弦长.
10.已知方程x2+y2-2x-4y+m=0.
(1)若此方程表示圆,求m的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M,N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m的值;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.
11.已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B.
(1)求圆C1的圆心坐标;
(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程;
(3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.
第5讲 椭 圆
1.从椭圆+=1(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP(O是坐标原点),则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
2.椭圆+=1上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为( )
A.20 B.22 C.24 D.28
3.点P在椭圆+=1(a>b>0)上,F1,F2是椭圆的两个焦点,∠F1PF2=90°,且△F1PF2的三条边长成等差数列,则此椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
4.已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左、右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为F1,F2,点O为坐标原点,线段OB的垂直平分线与椭圆在第一象限的交点为P,设直线PA,PB,PF1,PF2的斜率分别为k1,k2,k3,k4,若k1·k2=-,则k3·k4=( )
A. B.- C.- D.-4
6.椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,则|PF2|=________,∠F1PF2=________.
7.如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆+=1(a>b>0) 的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是________.
8.如图,椭圆E:+=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4且过点(,-2).
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆焦点的直线与椭圆C分别交于点E,F,求·的取值范围.
第6讲 双曲线
1.若双曲线-=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.若a>1,则双曲线-y2=1的离心率的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(,2) C.(1,) D.(1,2)
3.如图,F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过焦点F1的直线l与C的左、右两支分别交于A,B两点.若|AB|∶|BF2|∶|AF2|=3∶4∶5,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
4.已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )
A. B. C. D.
5.已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是C上的两个焦点,若·<0,则y0的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线-=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
7.已知双曲线x2-=1的两个焦点为F1,F2,P为双曲线右支上一点.若|PF1|=|PF2|,则△F1PF2的面积为( )
A.48 B.24 C.12 D.6
8.在平面直角坐标系xOy中,双曲线-=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点,若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为______________.
9.曲线x2-=1(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过F2且与双曲线交于A,B两点.
(1)若l的倾斜角为,△F1AB是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(2)设b=,若l的斜率存在,且|AB|=4,求直线l的斜率.
10.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)与圆O:x2+y2=3相切,过双曲线C的左焦点且斜率为的直线与圆O相切.
(1)求双曲线C的方程;
(2)P是圆O上在第一象限内的点,过P且与圆O相切的直线l与C的右支交于A,B两点,△AOB的面积为3 ,求直线l的方程.
第7讲 抛物线
1.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为( )
A.- B.-1 C.- D.-
2.O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4 x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4 ,则△POF的面积为( )
A.2 B.2 C.2 D.4
3.已知AB是抛物线y2=2x的一条焦点弦,|AB|=4,则AB中点C的横坐标是( )
A.2 B. C. D.
4.已知M是y=上一点,F为抛物线的焦点,A在圆C:(x-1)2+(y-4)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值是( )
A.2 B.4 C.8 D.10
5.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=( )
A. B.1 C. D.2
6.如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( )
A. B. C. D.
7.过抛物线C:y2=4x的焦点F,且斜率为的直线交C于点M(M在x轴上方),l为C的准线,点N在l上且MN⊥l,则M到直线NF的距离为( )
A. B.2 C.2 D.3
8.已知抛物线C:y2=4x,过焦点F且斜率为的直线与C相交于P,Q两点,且P,Q两点在准线上的投影分别为M,N两点,则S△MFN=( )
A. B. C. D.
9.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,焦距为4 ,抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点F是椭圆C1的顶点.
(1)求C1与C2的标准方程;
(2)若C2的切线交C1于P,Q两点,且满足·=0,求直线PQ的方程.
10.已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点作直线l与抛物线C交于不同的两点M,N,过点M作x轴的垂线分别与直线OP,ON交于点A,B,其中O为原点.
(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(2)求证:A为线段BM的中点.
第8讲 轨迹与方程
1.当动点A在圆x2+y2=1上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点M的轨迹方程是( )
A.(x+3)2+y2=4 B.(x-3)2+y2=1
C.(2x-3)2+4y2=1 D.2+y2=
2.已知椭圆的焦点为F1,F2,P是椭圆上一个动点,延长F1P到点Q,使|PQ|=|PF2|,则动点Q的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线
3.若AB是过椭圆+=1(a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM,BM与两坐标轴均不平行,kAM,kBM分别表示直线AM,BM的斜率,则kAM·kBM=( )
A.- B.- C.- D.-
4.已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为,若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1 的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为( )
A.x2=4y B.x2=8y C.x2=4 y D.x2=8 y
5.记点P到图形C上每一个点的距离的最小值称为点P到图形C的距离,那么平面内到定圆C的距离与到定点A的距离相等的点的轨迹不可能是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.直线
6.设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若∠FAC=120°,则圆的方程为____________.
7.长为3的线段AB的端点A,B分别在x,y轴上移动,动点C(x,y)满足=2,则动点C的轨迹方程为________________.
8.已知A,B分别是直线y=x和y=-x上的两个动点,线段AB的长为2 ,P是AB的中点,则动点P的轨迹C的方程为____________.
9.设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点.
(1)设椭圆C上的点到F1,F2两点距离之和等于2 ,写出椭圆C的方程;
(2)设过(1)中所得椭圆上的焦点F2且斜率为1的直线与其相交于A,B,求△ABF1的面积;
(3)在(1)的条件下,设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线l与椭圆相交于M,N两点,直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM·kPN的值是否与点P及直线l有关,并证明你的结论.
10.已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.
(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;
(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
第9讲 直线与圆锥曲线的位置关系
1.设点F为抛物线C:y2=3x的焦点,过点F且倾斜角为30°的直线交抛物线于A,B两点,则|AB|=( )
A. B.6 C.12 D.7
2.椭圆ax2+by2=1与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,过点P的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
4.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
5.如图,抛物线y2=4x的焦点为F,过点(0,3)的直线与抛物线交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点D,若|AF|+|BF|=6,则点D的横坐标为____________.
6.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线l依次交抛物线及其准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程是______________.
7.椭圆x2+4y2=4的长轴上一个顶点为A,以A为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则该三角形的面积是________.
8.在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点.若点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为________.
9.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的半焦距为c,原点O到经过两点(c,0),(0,b)的直线的距离为c.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)如图,AB是圆M:(x+2)2+(y-1)2=的一条直径,若椭圆E经过A,B两点,求椭圆E的方程.
10.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的长轴长等于圆C2:x2+y2=4的直径,且C1的离心率等于.直线l1和l2是过点M(1,0)且互相垂直的两条直线,l1交C1于A,B两点,l2交C2于C,D两点.
(1)求C1的标准方程;
(2)求四边形ACBD的面积的最大值.
第七章 解析几何
第1讲 直线的方程
1.B
2.B 解析:由==y+2,
得y+2=tan =-1.∴y=-3.
3.C 解析:由=,得a2+3a+2=0.∴a=-1,或a=-2.
4.D 解析:设P(a,1),Q(7,b),
∵线段PQ的中点坐标为(1,-1),
∴由中点坐标公式,可得
解得故P(-5,1),Q(7,-3).直线l的斜率为=-.故选D.
5.x+y-5=0或2x-3y=0 解析:方法一,设直线l在x轴,y轴上的截距均为a.
由题意,得M(3,2).
若a=0,即直线l过点(0,0)和(3,2).
所以直线l的方程为y=x,即2x-3y=0.
若a≠0,设直线l的方程为+=1,
因为直线l过点M(3,2),所以+=1.
所以a=5.此时直线l的方程为+=1,即x+y-5=0.
综上所述,直线l的方程为2x-3y=0或x+y-5=0.
方法二,易知M(3,2),由题意知所求直线l的斜率k存在且k≠0,
则直线l的方程为y-2=k(x-3).
令y=0,得x=3-;令x=0,得y=2-3k.
所以3-=2-3k.解得k=-1或k=.
所以直线l的方程为y-2=-(x-3)或y-2=(x-3).
即x+y-5=0或2x-3y=0.
6.-
7.C 解析:线段AB的方程为y-1=(x-4),2≤x≤4,即2x+y-9=0,2≤x≤4.因为P(x,y)在线段AB上,所以2x-y=2x-(-2x+9)=4x-9.又2≤x≤4,则-1≤4x-9≤7.故2x-y的最大值为7.
8.解:由题意知,直线l的斜率为.
故设直线l的方程为y=x+b.
直线l在x轴上的截距为-b,在y轴上的截距为b,
所以-b-b=1,解得b=-.
所以直线l的方程为y=x-,即15x-10y-6=0.
9.解:(1)如图D128设直线l的方程为
图D128
+=1(a>0,b>0).
由题意知,a+b+=12.
又因为直线l过点P,
所以+=1,即5a2-32a+48=0.
解得
所以直线l的方程为3x+4y-12=0或15x+8y-36=0.
(2)设直线l的方程为+=1(a>0,b>0).
由题意知,ab=12,+=1,
消去b,得a2-6a+8=0.
解得
所以直线l的方程为3x+4y-12=0或3x+y-6=0.
10.解:方法一,设直线l的方程为y=k(x-3),将此方程分别与直线l1,l2的方程联立,
得和
解得xA=和xB=.
∵P(3,0)是线段AB的中点,
∴+=6.解得k=8.
故所求的直线l的方程为y=8(x-3),即8x-y-24=0.
方法二,设直线l1与AB的交点A的坐标为(x1,y1),
∵P(3,0)是线段AB的中点,∴直线l2与AB的交点B的坐标为(6-x1,-y1).
∴
解这个方程组,得
∴点A的坐标为,由两点式得直线l的方程为=,即8x-y-24=0.
11.解:方法一,设所求直线方程为+=1(a<-2,b>2).
∵+=1,∴a=.
∴围成的三角形的面积S=-ab=-·=
=(b+2)+=+4
≥2 +4=8.
当且仅当b-2=,即b=4时取等号,S最小.
此时a=-4.故x-y+4=0即为所求.
方法二,设所求直线方程为y-2=k(x+2),显然k>0,
由题意,得S=·=4+2≥8.
当且仅当k=1时取等号,故x-y+4=0为所求的直线方程.
第2讲 两直线的位置关系
1.C 解析:∵直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,∴=.解得m=2或-3.
2.A 解析:由2m-20=0,得m=10.由垂足(1,p)在直线mx+4y-2=0上,得10+4p-2=0.∴p=-2.又垂足(1,-2)在直线2x-5y+n=0上,则解得n=-12.
3.A
4.A 解析:∵两条直线与两坐标轴围成的四边形有外接圆,∴对角互补,两条直线垂直,即m(m+2)-3=0.解得m=1或m=-3.故选A.
5.D 解析:由得交点P(-1,-2).若点P在直线x+ky+k+=0上,则k=-,此时三条直线交于一点P;若k=或k=-1,则有两条直线平行.故k≠-,和-1.
6.D 解析:由直线垂直,可得a2+(b+2)(b-2)=0,变形可得a2+b2=4.由基本不等式,可得4=a2+b2≥2ab.∴ab≤2.当且仅当a=b=时取等号.∴ab的最大值为2.
7.C 解析:由题可知坐标纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的垂直平分线,即直线y=2x-3.
它也是点(7,3)与点(m,n)连线的垂直平分线,于是解得故m+n=.
8.2 解析:∵=≠,∴m=8.
则直线6x+my+14=0可化为3x+4y+7=0.
∴两平行线之间的距离d==2.
9.①⑤ 解析:两平行线间的距离为d==,设直线m与l1的夹角为θ,则有sin θ==.所以θ=30°.而l1的倾斜角为45°,所以直线m的倾斜角等于30°+45°=75°或45°-30°=15°.故填①⑤.
10.2x+3y+1=0 解析:因为点P(2,3)在已知直线上,
所以2a1+3b1+1=0,2a2+3b2+1=0.
所以2(a1-a2)+3(b1-b2)=0,即=-.
所以所求直线方程为y-b1=-(x-a1).
所以2x+3y-(2a1+3b1)=0,即2x+3y+1=0.
11.解:正方形中心G(-1,0)到四边的距离均为
=.
设与已知直线平行的一边所在直线的方程为
x+3y+c1=0,
则=,即|c1-1|=6.
解得c1=-5(舍去)或c1=7.
故与已知边所在直线平行的直线的方程为x+3y+7=0.
设正方形另一组对边所在直线的方程为3x-y+c2=0,
则=,即|c2-3|=6.
解得c2=9或c2=-3.
故正方形另两边所在直线方程为
3x-y+9=0和3x-y-3=0.
综上所述,正方形其他三边所在直线方程分别为
x+3y+7=0,3x-y+9=0,3x-y-3=0.
12.解:由题意知,点A,B在直线l的同一侧.由平面几何性质可知,先作出点A关于直线l的对称点A′,再连接A′B,则直线A′B与l的交点P即为所求.事实上,设点P′是l上异于点P的点,则+=+>=+.
设A′(x,y),则
解得
∴A′(3,-3).∴直线A′B的方程为18x+y-51=0.
由解得∴P.
第3讲 圆的方程
1.A 解析:由x2+y2-2x-8y+13=0配方,得(x-1)2+(y-4)2=4,所以圆心坐标为(1,4),半径r=2.因为圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,所以=1.解得a=-.故选A.
2.A 解析:将x2+y2+4x-2y-4=0转化为标准方程为(x+2)2+(y-1)2=32,的最大值是圆心到坐标原点的距离加半径,即+3=+3.故选A.
3.D 解析:由题意知圆心C(2,1)在直线ax+2by-2=0上,∴2a+2b-2=0.整理,得a+b=1.
∴+=(a+b)=3++
≥3+2 =3+2 .
当且仅当=,即b=2-,a=-1时,等号成立.
∴+的最小值为3+2 .
4.2<m<4 (x-1)2+(y+3)2=1 解析:∵原方程可化为(x-1)2+(y+m)2=-m2+6m-8,
∴r2=-m2+6m-8=-(m-2)(m-4)>0.
∴2<m<4,当m=3时,r最大为1,
此时圆的方程为(x-1)2+(y+3)2=1.
5.2+y2= 解析:设圆心为(a,0),则半径为4-a.则(4-a)2=a2+22.解得a=.故圆的方程为2+y2=.
6.(-2,-4) 5 解析:由题意,得a2=a+2,所以a=-1或2.当a=-1时方程为x2+y2+4x+8y-5=0,即(x+2)2+(y+4)2=25,圆心为(-2,-4),半径为5,a=2时方程为4x2+4y2+4x+8y+10=0,即2+(y+1)2=-,不表示圆.
7.(x-1)2+y2=2 解析:直线mx-y-2m-1=0恒过定点(2,-1),由题意,得半径最大的圆的半径r==.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.
8.(x-2)2+(y-1)2=4 解析:因为圆心在直线x-2y=0上,所以设圆心为(2a,a).因为圆C与y轴的正半轴相切,所以a>0,r=2a.又因为圆C截x轴所得弦的长为2 ,所以a2+()2=(2a)2,所以a=1.则圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
9.解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r.
则y2+2=r2,x2+3=r2.
∴y2+2=x2+3,即y2-x2=1.
∴圆心P的轨迹方程为y2-x2=1.
(2)设P的坐标为(x0,y0),
则=,即|x0-y0|=1.
∴y0-x0=±1,即y0=x0±1.
①当y0=x0+1时,由y-x=1,得(x0+1)2-x=1.
∴∴r2=3.
∴圆P的方程为x2+(y-1)2=3.
②当y0=x0-1时,由y-x=1,得(x0-1)2-x=1.
∴∴r2=3.
∴圆P的方程为x2+(y+1)2=3.
综上所述,圆P的方程为x2+(y±1)2=3.
10.解:(1)圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,
所以圆心为C(0,4),半径为4.
设M(x,y),则=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由题设知·=0,
故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于点P在圆C的内部,
所以M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)知,M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆.由于|OP|=|OM|,故点O在线段PM的垂直平分线上.
又点P在圆N上,从而ON⊥PM.
因为ON的斜率为3,所以直线l的斜率为-.
故直线l的方程为y=-x+,即x+3y-8=0.
则点O到直线l的距离为d==.
又点N到直线l的距离为=,
则|PM|=2 =.
所以S△POM=××=.
11.解:(1)令x=0,得抛物线与y轴交点是(0,b),
令f(x)=x2+2x+b=0,由题意b≠0,且Δ>0,解得b<1,且b≠0.
(2)设所求圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
令y=0,得x2+Dx+F=0,且x2+Dx+F=0这与x2+2x+b=0,是同一个方程,故D=2,F=b.
令x=0,得y2+Ey+b=0,此方程有一个根为b,代入,得出E=-b-1.
所以圆C的方程为x2+y2+2x-(b+1)y+b=0.
(3)圆C必过定点(0,1)和(-2,1).
证明如下:将(0,1)代入圆C 的方程,得
左边=02+12+2×0-(b+1)×1+b=0,右边=0.
所以圆C必过定点(0,1).
同理可证圆C必过定点(-2,1).
第4讲 直线与圆的位置关系
1.D 解析:∵直线3x+4y=b与圆心为(1,1),半径为1的圆相切,∴=1⇒b=2或12.故选D.
2.D 解析:易知圆C1的圆心为C1(-a,0),半径为r1=2;圆C2的圆心为C2(0,b),半径为r2=1.∵两圆恰有三条切线,∴两圆外切.∴|C1C2|=r1+r2,即a2+b2=9.∵2≤,∴a+b≤3 (当且仅当a=b=时取“=”),∴a+b的最大值为3 .
3.A 解析:方法一,设过点(3,1)的切线为y-1=k(x-3),变形可得kx-y+1-3k=0.由圆心(1,0)到切线的距离d==1,得k=或k=0.联立切线与圆的方程可得切点A,B的坐标,可得直线AB的方程.
方法二,以点(3,1)与圆心(1,0)的连线为直径求得圆的方程为(x-2)2+2=,
由题意,得
两式相减,得2x+y-3=0.故选A.
4.C 解析:圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4,圆心为C(2,1),半径为r=2,因此2+a×1-1=0,a=-1,即A(-4,-1),|AB|===6.故选C.
5.D 解析:由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点(2,-3),设反射光线所在直线的斜率为k,则反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0.又因为反射光线与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,所以=1.整理,得12k2+25k+12=0.解得k1=-,或k2=-.故选D.
6.C 解析:如图D129,切线长|PM|=,显然当|PC|为圆心C到直线y=x+1的距离,即=2 ,所以|PM|最小值为.故选C.
图D129
7.B 解析:曲线y=表示一个半圆,如图D130.当直线与半圆相切时,满足条件,即=,解得a=;
图D130
当直线的横截距小于圆的半径时,满足条件,即1<,a>1.
综上所述,a的取值范围是a=或a>1.故选B.
8.4 解析:由x-y+6=0,得x=y-6.代入圆的方程,并整理,得y2-3 y+6=0.
解得y1=2 ,y2=.所以x1=0,x2=-3.
所以|AB|==2 .
又直线l的倾斜角为30°,由平面几何知识知在梯形ABDC中,|CD|==4.
9.解:(1)设圆心C(a,b),a>0,b>0,半径为r,
则b=3a,r=3a.
则圆心C(a,3a)到直线x-y=0的距离d==a,
则有(a)2+()2=(3a)2.即a2=1.
∵a>0,∴a=1.
∴圆心C(1,3),半径为3.
∴圆C的标准方程为(x-1)2+(y-3)2=9.
(2)∵直线l:kx-y-2k+5=0,即(x-2)k-(y-5)=0.
∴直线l过定点M(2,5).
∴|CM|=,kCM=2.当弦长最短时,直线l与直线CM垂直,即kl=-.
∴直线l的方程为x+2y-12=0.
最短弦长为2=4.
10.解:(1)方程x2+y2-2x-4y+m=0变形为(x-1)2+(y-2)2=5-m.
若此方程表示圆,则5-m>0,即m<5.
(2)由消去x,
得(4-2y)2+y2-2(4-2y)-4y+m=0,
即5y2-16y+m+8=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则
由OM⊥ON知·=-1.
即x1x2+y1y2=0.又代入上式,
得(4-2y1)(4-2y2)+y1y2=0,
即16-8(y1+y2)+5y1y2=0.
将①②代入上式,得16-8×+5×=0.
解得m=.
(3)将m=代入5y2-16y+m+8=0,
得25y2-80y+48=0.解得y1=,y2=.
∴x1=4-2y1=-,x2=4-2y2=.
∴M,N.
∴MN的中点C的坐标为,
|MN|==.
∴所求圆的半径为.
∴所求圆的方程为2+2=.
11.解:(1)圆C1:x2+y2-6x+5=0化为(x-3)2+y2=4,所以圆C1的圆心坐标为(3,0).
(2)设线段AB的中点为M(x0,y0),
由圆的性质可得C1Μ垂直于直线l.
设直线l的方程为y=mx(易知直线l的斜率存在),
所以kC1Μ·m=-1,y0=mx0.
所以·=-1.
所以x-3x0+y=0,即2+y=.
因为动直线l与圆C1相交,所以<2.
所以m2<.
所以y=m2x
又因为0
即Μ的轨迹C的方程为
2+y2=.
(3)由题意知直线L表示过定点T(4,0),斜率为k的直线.结合图形(如图D131),2+y2=表示的是一段关于x轴对称,起点为按逆时针方向运动到的圆弧.根据对称性,只需讨论在x轴下方的圆弧.
设P,则kPT==,而当直线L与轨迹C相切时,有=,
解得k=±.在这里暂取k=.
因为<,
所以kΡΤ
综上所述,当-≤k≤或k=±时,
直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点.
图D131 图D132
第5讲 椭 圆
1.C 解析:左焦点为F1(-c,0),PF1⊥x轴.
当x=-c时,+=1⇒y=b2=⇒yP=(负值不合题意,已舍去),点P.
由斜率公式,得kAB=-,kOP=-.
∵AB∥OP,∴kAB=kOP⇒-=-⇒b=c.
∵a2=b2+c2=2c2,∴=⇒e==.
2.C 解析:方法一,
①2-②,得|PF1|·|PF2|=48.
则=×48=24.
方法二,利用公式=b2tan ,得
=b2tan =24×tan 45°=24.故选C.
3.A 解析:设|PF1|=m<|PF2|,则由椭圆的定义可得|PF2|=2a-|PF1|=2a-m,而|F1F2|=2c.因为△F1PF2的三条边长成等差数列,所以2|PF2|=|PF1|+|F1F2|,即2(2a-m)=m+2c.
解得m=(4a-2c).即|PF1|=(4a-2c).
所以|PF2|=2a-(4a-2c)=(2a+2c).
又∠F1PF2=90°,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,即2+2=(2c)2.
整理,得5a2-2ac-7c2=0,
解得a=c或a=-c(舍去).故e==.
4.A 解析:方法一,设点M(-c,y0),OE的中点为N,
则直线AM的斜率k=.
从而直线AM的方程为y=(x+a),
令x=0,得点E的纵坐标yE=.
同理,OE的中点N的纵坐标yN=.
∵2yN=yE,∴=.∴a=3c.
∴e==.
方法二,如图D133,设OE的中点为N,由题意知
|AF|=a-c,|BF|=a+c,|OF|=c,|OA|=|OB|=a.
图D133
∵PF∥y轴,
∴==,==.
又=,即=.
∴a=3c.故e==.
5.C 解析:设P(m,n),A(-a,0),B(a,0),F1(-c,0),F2(c,0),由于线段OB的垂直平分线与椭圆在第一象限的交点为P,因此m=.若k1·k2=-,则·=-.解得n=a,即P.代入椭圆方程,可得+·=1,即a=2b,则c==b,则k3·k4=·==-.
6.2 120° 解析:∵a2=9,b2=2,∴c===.∴|F1F2|=2 .又|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a=6,∴|PF2|=2.又由余弦定理,得cos ∠F1PF2==-.∴∠F1PF2=120°.
7. 解析:由题意,得B,C,·=0,因此·=0,即c2-2+2=0⇒3c2=2a2⇒e=.
8.(1)解:由题设知,=,b=1.
结合a2=b2+c2,解得a=.
所以椭圆的方程为+y2=1.
(2)证明:由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1(k≠2),代入+y2=1,
得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0.
由已知得Δ>0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0.
则x1+x2=,x1x2=.
从而直线AP,AQ的斜率之和为
kAP+kAQ=+
=+
=2k+(2-k)
=2k+(2-k)
=2k-2(k-1)=2.
9.解:(1)因为椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距是4,
所以焦点坐标是(0,-2),(0,2).
则2a=+=4 .
解得a=2 .又由b2=a2-c2,得b=2.
所以椭圆C的方程是+=1.
(2)若直线l垂直于x轴,
则点E(0,2 ),F(0,-2 ).
则·=-8.
若直线l不垂直于x轴,不妨设其方程为y=kx+2,点E(x1,y1),F(x2,y2).
将直线l的方程代入椭圆C的方程得到:
(2+k2)x2+4kx-4=0.
则x1+x2=,x1x2=.
所以·=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=++4=-8.
因为0<≤10,所以-8<·≤2.
所以·的取值范围是(-8,2].
第6讲 双曲线
1.D 解析:因为双曲线-=1的一条渐近线经过点(3,-4),∴3b=4a.∴9(c2-a2)=16a2.∴e==.故选D.
2.C 解析:双曲线-y2=1的离心率e==<.故选C.
3.A 解析:设|AB|=3x,|BF2|=4x,|AF2|=5x,
所以|BF1|=2a+4x,|AF1|=5x-2a.所以|AB|=4a-x=3x.解得a=x.所以|BF1|=6a,|BF2|=4a.由题意有36a2+16a2=4c2,=13,e=.
4.D 解析:由c2=a2+b2=4,得c=2,所以F(2,0).将x=2代入x2-=1,得y=±3.所以|PF|=3.又点A的坐标是(1,3),故△APF的面积为×3×(2-1)=.故选D.
5.A 解析:由题设知,F1(-,0),F2(,0),-y=1,所以·=(--x0,-y0)·(-x0,-y0)=x+y-3=3y-1<0.解得-
∴⇒
∴4××·=2b.解得b2=12.故双曲线的方程为-=1.故选D.
7.B 解析:由双曲线的定义,可得
|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2,
解得|PF2|=6.故|PF1|=8.又|F1F2|=10,
由勾股定理可知△F1PF2为直角三角形,因此=|PF1|·|PF2|=24.
8.y=±x 解析:∵|AF|+|BF|=yA++yB+=yA+yB+p=4×,∴yA+yB=p.
由⇒a2y2-2pb2y+a2b2=0⇒yA+yB==p,得a=b.
∴双曲线的渐近线方程为y=±x.
9.解:(1)设A(xA,yA).由题意,得F2(c,0),c=,y=b2(c2-1)=b4.
因为△F1AB是等边三角形,所以2c=|yA|.
即4(1+b2)=3b4.解得b2=2.
故双曲线的渐近线方程为y=±x.
(2)由已知得F2(2,0).设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l:y=k(x-2).
由得(k2-3)x2-4k2x+4k2+3=0.
因为l与双曲线交于两点,
所以k2-3≠0,且Δ=36(1+k2)>0.
由x1+x2=,x1x2=,
得(x1-x2)2=,
故|AB|=
=|x1-x2|==4.
解得k2=,故直线l的斜率为±.
10.解:(1)∵双曲线C与圆O相切,∴a=.
过C的左焦点且斜率为的方程为y=(x+c),
由过C的左焦点且斜率为的直线与圆O相切,得=,解得c=2.又b2=c2-a2,则b=1.
故双曲线C的方程为-y2=1.
(2)设直线l:y=kx+m(k<0,m>0),A(x1,y1),B(x2,y2).
圆心O到直线l的距离d=,
由d=,得m2=3k2+3.
由得(3k2-1)x2+6kmx+3m2+3=0.(*)
则x1+x2=-,x1x2=.
|AB|=·|x2-x1|=·=·=.
又S△AOB=|OP|·|AB|=|AB|=3 ,
∴|AB|=2 .
由=2 ,得k=-1,m=.
此时(*)式Δ>0,x1+x2>0,x1·x2>0,
∴直线l的方程为y=-x+.
第7讲 抛物线
1.C 解析:由点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,得焦点F(2,0),∴kAF==-.故选C.
2.C 解析:假设P(x0,y0)在第一象限,则|PF|=x0+=4 .∴x0=3 .∴y=4 x0=4 ×3 =24.∴|y0|=2 .∵F(,0),∴S△POF=|OF|·|y0|=××2 =2 .
3.C 解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=4.又p=1,所以x1+x2=3.所以点C的横坐标为=.故选C.
4.B 解析:如图D134,抛物线的准线l:y=-1,由抛物线定义可知,当M为过C且与l垂直的直线与抛物线的交点时,|MC|+|MF|最小为5,∴|MA|+|MF|的最小值为5-1=4.故选B.
图D134
5.D 解析:因为F为抛物线y2=4x的焦点,所以F(1,0).
又因为曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,所以P(1,2).所以k=2.故选D.
6.A 解析:===.
7.C 解析:由抛物线定义知MN=MF,显然三角形MNF为正三角形,MN=MF=NF=4,则点M到直线NF的距离为2 .故选C.
8.B 解析:方法一,由题意,可得直线PQ:y=(x-1)与抛物线y2=4x联立得:3x2-10x+3=0.所以点P(3,2 ),Q,则MN=2 +=.在△MNF中,MN边上的高h=2,则S△MNF=×2×=.故选B.
方法二,不妨设交点P在x轴上方,由抛物线焦点弦性质,得|PF|=|PM|,|QF|=|QN|,且+==1, ==,故|PF|=4,|QF|=.
所以S△MNF=×|MN|×p=×××2=.故选B.
9.解:(1)设椭圆C1的焦距为2c,
依题意有2c=4 ,=.解得a=2 ,c=2 ,又b2=a2-c2,则b=2.
故椭圆C1的标准方程为+=1.
又抛物线C2:x2=2py(p>0)开口向上,
且F是椭圆C1的上顶点,∴F(0,2).
∴p=4.故抛物线C2的标准方程为x2=8y.
(2)显然直线PQ的斜率存在,设直线PQ的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2).
则=(x1,y1-2),=(x2,y2-2).
∴·=x1x2+y1y2-2(y1+y2)+4=0.
由此可得,(1+k2)x1x2+(km-2k)(x1+x2)+m2-4m+4=0. ①
联立消去y整理,得
(3k2+1)x2+6kmx+3m2-12=0. ②
依题意,得x1,x2是方程②的两根,
Δ=144k2-12m2+48>0,
∴x1+x2=,x1·x2=.
将x1+x2和x1·x2代入①,得
m2-m-2=0,解得m=-1(m=2不合题意,应舍去),
联立消去y整理,得
x2-8kx+8=0,令Δ′=64k2-32=0.
解得k2=,经检验k2=,m=-1符合要求.
故直线PQ的方程为y=±x-1.
10.(1)解:由抛物线C:y2=2px过点P(1,1)得p=,
所以抛物线C的方程为y2=x.
抛物线y2=x的焦点坐标为,准线方程为x=-.
(2)证明:设直线l的方程为y=kx+(k≠0),直线l与抛物线的交点为M(x1,y1),N(x2,y2),
由得4k2x2+(4k-4)x+1=0,
则
因为点P的坐标为(1,1),
所以直线OP的方程为y=x.
则点A的坐标为(x1,x1).
因为直线ON的方程为y=x,
所以点B的坐标为.
因为y1+-2x1=
=
===0,
所以y1+=2x1.故A为线段BM的中点.
第8讲 轨迹与方程
1.C
2.A 解析:|QF1|=|PF1|+|PQ|=|PF1|+|PF2|=2a,
∴动点Q的轨迹是以F1为圆心,2a为半径的圆.
3.B 解析:方法一(直接法):设A(x1,y1),M(x0,y0),则B(-x1,-y1),kAM·kBM= · =
==-.
方法二(特殊值法):因为四个选项为确定值,取A(a,0),B(-a,0),M(0,b),可得kAM·kBM=-.
4.D 解析:由题意,可得双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0.由e===,得b=a,∴c==a.又抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点坐标为,故焦点到渐近线的距离d===2.∴p==4 .∴抛物线C2的方程为x2=8 y.
5.D 解析:若点A在圆C内,如图D135(1),有|PA|=|PB|,|PA|+|PC|=|PB|+|PC|=|BC|(为定值),其轨迹为椭圆;
(1) (2)
(3)
图D135
若点A在圆C外,如图,有|PA|=|PB|,|PC|-|PA|=|PC|-|PB|=|BC|(为定值),其轨迹为双曲线的一支;
若点A与圆C的圆心重合,如图,其轨迹为圆;
若点A在圆C上,其轨迹为射线.故选D.
6.(x+1)2+(y-)2=1 解析:如图D136,圆心C的坐标设为(-1,b),显然半径r=1,又∠FAC=120°,则∠FAO=30°,OF=1,则OA=b=.所以圆的方程为(x+1)2+(y-)2=1.
图D136
7.x2+=1 解析:设A(a,0),B(0,b),则a2+b2=9.又C(x,y),则由=2,得(x-a,y)=2·(-x,b-y).即即代入a2+b2=9,并整理,得x2+=1.
8.+y2=1 解析:设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).
∵P是线段AB的中点,∴ ①
∵A,B分别是直线y=x和y=-x上的点,
∴y1=x1,y2=-x2.
代入①,得 ②
又||=2 ,∴(x1-x2)2+(y1-y2)2=12.
∴12y2+x2=12.
∴动点P的轨迹C的方程为+y2=1.
9.解:(1)由于点在椭圆上,
所以解得
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由(1)知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),|F1F2|=2,
所以过椭圆的焦点F2且斜率为1的直线方程为y=x-1.
将其代入+y2=1,整理,得3x2-4x=0.
解得x1=0,x2=.
当x1=0时,y1=-1;当x2=时,y2=.
=+=|F1F2|·+|F1F2|·=×2×1+×2×=.
(3)过原点的直线l与椭圆+y2=1相交的两点M,N关于坐标原点对称,
设M(x0,y0),N(-x0,-y0),P(x,y),
得+y=1,+y2=1.
两式相减,得=-,
又∵kPM=,kPN=,
∴kPM·kPN=·==-.
故kPM·kPN的值与点P的位置无关,同时与直线l无关.
10.(1)证明:由题设知F.设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,且A,B.
则P,Q,R.
记过A,B两点的直线为l,
则直线l的方程为2x-(a+b)y+ab=0.
由于F在线段AB上,故1+ab=0.
记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,
则k1=====-b=k2.
所以AR∥FQ.
(2)解:设直线l与x轴的交点为D(x1,0),
则S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|,S△PQF=.
由题设可得2×|b-a|=,
所以x1=0(舍去),x1=1.
方法一,设满足条件的AB的中点为E(x,y).
当AB与x轴不垂直时,
由kAB=kDE,可得=(x≠1).
而=y,所以y2=x-1(x≠1).
当AB与x轴垂直时,E与D重合.
故所求轨迹方程为y2=x-1.
方法二,利用点差法,设A(x1,y1),B(x2,y2), AB的中点为E(x,y),直线AB过点D(1,0).
由两式相减得y-y=(y1+y2)(y1-y2)=2(x1-x2),当AB与x轴不垂直时,
得kAB=====kDE=(x≠1),
整理,得y2=x-1(x≠1).
当AB与x轴垂直时,E与D重合,故所求轨迹方程为y2=x-1.
第9讲 直线与圆锥曲线的位置关系
1.C 解析:由点F为抛物线C:y2=3x的焦点,得F.
则过点F且倾斜角为30°的直线为y=,
与抛物线y2=3x联立,得16x2-168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=+=12.
2.A 解析:将y=1-x代入ax2+by2=1,整理,得(a+b)x2-2bx+b-1=0.x1+x2=,y1+y2=1-x1+1-x2=,因此AB的中点坐标为,==.
3.B 解析:由双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,可设双曲线的方程为-=1(a2+b2=9).设A(x1,y1),B(x2,y2),即-=1,-=1.则kAB==·=·==1.则=.解得b2=5,a2=4.故E的方程为-=1.
4.D 解析:由中点弦的点差法可求出直线斜率k==,且a2=b2+c2,所以可得出+=1.
5.4 解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+3,联立得k2x2+(6k-4)x+9=0.∴x1+x2=.由抛物线的性质,得|AF|+|BF|=x1+x2+p=6,∴x1+x2=4.因此=4.解得k=或k=-2.由题图可知,k=-2,因此直线AB的方程为y=-2x+3,AB的中点坐标为(2,-1),线段AB的垂直平分线为y+1=(x-2).令y=0,得x=4.
6.y2=3x 解析:方法一,过A,B作准线的垂线,垂足分别为A1,B1,
则|AA1|=3,|BB1|=|BF|.
∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BB1|.
∴|AC|=2|AA1|=2|AF|=6.∴|CF|=3.
∴p=|CF|=.∴抛物线的方程为y2=3x.
方法二,由抛物线的定义,知|BF|等于点B到准线的距离,由|BC|=2|BF|,得∠BCB1=30°.又|AF|=3,
从而A在抛物线上,
代入抛物线方程y2=2px,解得p=,或p=.
由题图知,点F在点A左侧,∴3->.∴p<3.
∴p=不符合题意,舍去.∴抛物线的方程为y2=3x.
7. 解析:由点A为直角顶点,得直角边的斜率为1和-1.设A(-2,0),则一条直角边的方程为y=x+2,联立得5x2+16x+12=0,即x1=-,x2=-2(舍去).此时y=x+2=,则三角形的另一个顶点为C.故|AC|=,该三角形的面积是×2=.
8. 解析:设P(x,y)(x≥1),因为直线x-y+1=0平行于渐近线x-y=0,所以点P到直线x-y+1=0的距离恒大于直线x-y+1=0与渐近线x-y=0之间的距离,因此c的最大值为直线x-y+1=0与渐近线x-y=0之间的距离为=.
9.解:(1)过点(c,0),(0,b)的直线方程为bx+cy-bc=0,
则原点O到直线的距离d==.
由d=c,得a=2b=2.解得离心率=.
(2)由(1)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2.①
依题意,得圆心M(-2,1)是线段AB的中点,且|AB|=.
易知,AB不与x轴垂直.
设其直线方程为y=k(x+2)+1,
代入①,得(1+4k2)x2+8k(2k+1)x+4(2k+1)2-4b2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=.
由x1+x2=-4,得-=-4,解得k=.
从而x1x2=8-2b2.
于是|AB|=|x1-x2|
= =.
由|AB|=,得=.解得b2=3.
故椭圆E的方程为+=1.
10.解:(1)由题意,得2a=4,∴a=2.
∵=,∴c=1.∴b==.
∴椭圆C1的标准方程为+=1.
(2)①当直线l1,l2的斜率均存在时,
设l1:y=k(x-1),则l2:y=-(x-1).
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
∴x1+x2=,x1x2=.
∴|AB|=|x1-x2|=.
易知圆心(0,0)到直线l2:x+ky-1=0的距离d=,
由+d2=4, 得|CD|=2 .
∵AB⊥CD,∴S四边形ACBD=|AB|·|CD|==12 .
∵4k2+3>3,∴S四边形ACBD<4 .
②当直线l1的斜率为0时,
|AB|=4,|CD|=2 ,∴S四边形ACBD=4 .
③当直线l1的斜率不存在时,|AB|=3,|CD|=4,
∴S四边形ACBD=6<4 .
综上所述,四边形ACBD的面积的最大值为4 .
相关试卷
这是一份高考数学(理数)二轮专题课时练习25平面解析几何检测卷(含解析),共4页。
这是一份高考数学(理数)二轮专题复习:08《立体几何》课时练习(7课时教师版),共42页。
这是一份高考数学(理数)二轮专题复习:07《解析几何》课时练习(9课时学生版),共18页。试卷主要包含了已知点A,B到直线l等内容,欢迎下载使用。