高考数学(理数)二轮复习高考大题专项练05《解析几何》AB卷（教师版）

这是一份高考数学(理数)二轮复习高考大题专项练05《解析几何》AB卷（教师版），共13页。试卷主要包含了给定椭圆C，已知椭圆C等内容，欢迎下载使用。
五　解析几何(A)1.给定椭圆C:+=1(a>b>0),称圆心在原点O,半径为的圆是椭圆C的“准圆”.若椭圆C的一个焦点为F(,0),其短轴上的一个端点到F的距离为.(1)求椭圆C的方程和其“准圆”方程;(2)点P是椭圆C的“准圆”上的一个动点,过点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个公共点,且l1,l2分别交其“准圆”于点M,N.①当P为“准圆”与y轴正半轴的交点时,求l1,l2的方程;②求证:|MN|为定值.             2.已知椭圆C的左右顶点分别为A,B,A点坐标为(-,0),P为椭圆C上不同于A,B的任意一点,且满足kAP·kBP=-.(1)求椭圆C的方程;(2)设F为椭圆C的右焦点,直线PF与椭圆C的另一交点为Q,PQ的中点为M,若|OM|=|QM|,求直线PF的斜率.              3.已知抛物线C顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为,设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|·|BF|的最小值.             4.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆C与y轴交于A,B两点,且|AB|=2.(1)求椭圆C的方程;(2)设点P是椭圆C上的一个动点,且点P在y轴的右侧.直线PA,PB与直线x=4分别交于M,N两点.若以MN为直径的圆与x轴交于两点E,F,求点P横坐标的取值范围及|EF|的最大值.             五　解析几何(B)1.已知椭圆C1:+y2=1(a>1)的离心率e=,左、右焦点分别为F1,F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M.(1)求点M的轨迹C2的方程;(2)当直线AB与椭圆C1相切,交C2于点A,B,当∠AOB=90°时,求AB的直线方程.             2.已知动圆C与圆E:x2+(y-1)2=外切,并与直线y=-相切.(1)求动圆圆心C的轨迹Γ;(2)若从点P(m,-4)作曲线Γ的两条切线,切点分别为A,B,求证:直线AB恒过定点.                   3.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过焦点F的直线交C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,y1y2=-4.(1)求抛物线方程;(2)点B在准线l上的投影为E,D是C上一点,且AD⊥EF,求△ABD面积的最小值及此时直线AD的方程.                4.在平面直角坐标系xOy中,动点M到点(-1,0)与点(1,0)的距离和为4.(1)求动点M的轨迹Γ的方程;(2)已知斜率为的直线l交Γ于不同的两点A,B,是否存在定点P,使得直线PA,PB的斜率的和恒等于0,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.            参考答案A卷1.(1)解:由题意知c=,a=,所以b=1.所以椭圆的方程为+y2=1,“准圆”的方程为x2+y2=4.(2)①解:因为“准圆”x2+y2=4与y轴正半轴的交点为P(0,2),设过点P(0,2),且与椭圆有一个公共点的直线为y=kx+2,联立方程组消去y,得到(1+3k2)x2+12kx+9=0,因为椭圆与y=kx+2只有一个公共点,所以Δ=144k2-4×9(1+3k2)=0,解得k=±1.所以l1,l2的方程分别为y=x+2,y=-x+2.②证明:a.当l1,l2中有一条无斜率时,不妨设l1无斜率,因为l1与椭圆只有一个公共点,则其方程为x=或x=-.当l1的方程为x=时,此时l1与准圆交于点(,1),(,-1),此时经过点(,1)(或(,-1))且与椭圆只有一个公共点的直线是y=1(或y=-1),即l2为y=1(或y=-1),显然直线l1,l2垂直;同理可证l1方程为x=-时,直线l1,l2垂直.b.当l1,l2都有斜率时,设点P(x0,y0),其中+=4,设经过点P(x0,y0)与椭圆只有一个公共点的直线为y=t(x-x0)+y0,联立方程组消去y得到x2+3[tx+(y0-tx0)]2-3=0,即(1+3t2)x2+6t(y0-tx0)x+3(y0-tx0)2-3=0,Δ=[6t(y0-tx0)]2-4·(1+3t2)[3(y0-tx0)2-3]=0,经过化简得到(3-)t2+2x0y0t+1-=0,因为+=4,所以有(3-)t2+2x0y0t+(-3)=0,设l1,l2的斜率分别为t1,t2,因为l1,l2与椭圆都只有一个公共点,所以t1,t2满足上述方程(3-)t2+2x0y0t+(-3)=0,所以t1·t2==-1,即l1,l2垂直.综合a和b知l1,l2垂直,因为l1,l2经过点P(x0,y0),又分别交其“准圆”于点M,N,且l1,l2垂直,所以线段MN为“准圆”x2+y2=4的直径,所以|MN|=4.2.解:(1)设P(x,y)(x≠±),所以kAP·kBP=-,所以·=-,整理得+y2=1(x≠±),因为A,B两点在椭圆上,所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)由题可知,斜率一定存在且k≠0,设过焦点F的直线方程为x=my+1,P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),联立则(m2+2)y2+2my-1=0,所以所以所以|OM|=,而|QM|=|PQ|=·=·=·.因为|OM|=|QM|,所以=·,所以m2=,所以k2=2,所以k=±.因此,直线PF的斜率为±.3.解:(1)因为抛物线C的焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为,所以=,得c=1,所以F(0,1),即抛物线C的方程为x2=4y.(2)设切点A(x1,y1),B(x2,y2),由x2=4y得y′=x,所以切线PA:y-y1=x1(x-x1),有y=x1x-+y1,而=4y1,即切线PA:y=x1x-y1,同理可得切线PB:y=x2x-y2.因为两切线均过定点P(x0,y0),所以y0=x1x0-y1,y0=x2x0-y2,由此两式知点A,B均在直线y0=xx0-y上,所以直线AB的方程为y0=xx0-y,即y=x0x-y0.(3)设点P的坐标为(x′,y′),由x′-y′-2=0,得x′=y′+2,则|AF|·|BF|=·=·=·=(y1+1)·(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.由得y2+(2y′-x′2)y+y′2=0,有y1+y2=x′2-2y′,y1y2=y′2,所以|AF|·|BF|=y′2+x′2-2y′+1=y′2+(y′+2)2-2y′+1=2(y′+)2+,当y′=-,x′=时,即P(,-)时,|AF|·|BF|取得最小值.4.解:(1)由题意可得,2b=2,即b=1,e==,得=,解得a2=4,椭圆C的标准方程为+y2=1.(2)法一　设P(x0,y0)(0<x0≤2),A(0,-1),B(0,1),所以kPA=,直线PA的方程为y=x-1,同理,直线PB的方程为y=x+1,直线PA与直线x=4的交点为M(4,-1),直线PB与直线x=4的交点为N(4,+1),线段MN的中点为(4,),所以圆的方程为(x-4)2+(y-)2=(1-)2,令y=0,则(x-4)2+=(1-)2,因为+=1,所以=-,所以(x-4)2+-5=0,设交点坐标为(x1,0),(x2,0),可得x1=4+,x2=4-,因为这个圆与x轴相交,该方程有两个不同的实数解,所以5->0,解得x0∈(,2].则|x1-x2|=2(<x0≤2),所以当x0=2时,该圆被x轴截得的弦长最大值为2.法二　设P(x0,y0)(0<x0≤2),A(0,-1),B(0,1),所以kPA=,直线PA的方程为y=x-1,同理,直线PB的方程为y=x+1,直线PA与直线x=4的交点为M(4,-1),直线PB与直线x=4的交点为N(4,+1),若以MN为直径的圆与x轴相交,则[-1]×[+1]<0,即-+-1<0,即+-1<0.因为+=1,所以=-,代入得到5->0,解得x0∈(,2].该圆的直径为|-1-[+1] |=|2-|,圆心到x轴的距离为|-1+[+1]|=||,该圆在x轴上截得的弦长为2=2(<x0≤2),所以该圆被x轴截得的弦长最大值为2.参考答案B卷1.解:(1)由e2===,得a=,c=1,故F1(-1,0),F2(1,0),依条件可知|MP|=|MF2|,所以点M的轨迹是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,所以C2的方程为y2=4x.(2)显然当AB斜率不存在时,不符合条件.当AB斜率存在时,设AB:y=kx+m,由消y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,因为AB与C1相切,所以Δ=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=0,得m2=2k2+1>1,①又由消y得k2x2+(2km-4)x+m2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,且有得k≠0,km<1,因为OA⊥OB,所以·=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=()2+4·=0,得m=-4k,联立①,得k=±,故直线AB的方程为y=±(x-4).2.(1)解:由题意知,圆E的圆心E(0,1),半径为.设动圆圆心C(x,y),半径为r.因为圆C与直线y=-相切,所以d=r,即y+=r.①因为圆C与圆E外切,所以|CE|=+r,即=+r.②联立①②,消去r,可得x2=4y.所以C点的轨迹Γ是以E(0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线.(2)证明:由已知直线AB的斜率一定存在.不妨设直线AB的方程为y=kx+b.联立整理得x2-4kx-4b=0,其中Δ=16(k2+b)>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4b.①由抛物线的方程可得y=x2,所以y′=x.所以过A(x1,y1)的抛物线的切线方程为y-y1=x1(x-x1),又y1=,代入整理得y=x1x-.因为切线过P(m,-4),代入整理得-2mx1-16=0,同理可得-2mx2-16=0.所以x1,x2为方程x2-2mx-16=0的两个根,所以x1+x2=2m,x1x2=-16.②由①②可得x1x2=-4b=-16,x1+x2=4k=2m.所以b=4,k=,AB的方程为y=x+4.当x=0时,y=4,所以直线AB恒过定点(0,4).3.解:(1)依题意F(,0),当直线AB的斜率不存在时,y1y2=-p2=-4,p=2,当直线AB的斜率存在时,设AB:y=k(x-),由化简得y2-y-p2=0,由y1y2=-4得p2=4,p=2,所以抛物线方程为y2=4x.(2)设D(x0,y0),B(,t),则E(-1,t),又由y1y2=-4,可得A(,-),因为kEF=-,AD⊥EF,所以kAD=,故直线AD:y+=(x-),即2x-ty-4-=0,由化简得y2-2ty-8-=0,所以y1+y0=2t,y1y0=-8-.所以|AD|=|y1-y0|==,设点B到直线AD的距离为d,则d==,所以S△ABD=|AD|·d=≥16,当且仅当t4=16,即t=±2时取等号,当t=2时,AD:x-y-3=0,当t=-2时,AD:x+y-3=0.4.解:(1)设动点M的坐标为(x,y),因为动点M到点(-1,0)与点(1,0)的距离和为4,4>2,根据椭圆的定义,知所求的动点M的轨迹Γ是以点(-1,0)与点(1,0)为焦点的   椭圆.所以解得所以轨迹Γ的方程为+=1.(2)假设存在定点P(x0,y0),使得直线PA,PB的斜率的和为0.设A(x1,y1),B(x2,y2),直线PA,PB的斜率分别为k1,k2.斜率为的直线l的方程为y=x+m(m∈R),由得x2+mx+m2-3=0,所以Δ=m2-4(m2-3)=-3(m2-4)>0,所以m2<4,解得-2<m<2.又所以y1+y2=(x1+x2)+2m=m,因为k1+k2=+=0,所以(y1-y0)(x2-x0)+(y2-y0)(x1-x0)=0,y1x2+y2x1+2x0y0-x0(y1+y2)-y0(x1+x2)=0,所以(x1+m)x2+(x2+m)x1+2x0y0-x0×-y0(-m)=0.所以x1x2+m(x1+x2)+2x0y0+my0-x0=0,所以m(y0-x0)+2x0y0-3=0对于-2<m<2恒成立,所以解得或所以存在定点P,坐标为(1,)或(-1,-),使得直线PA,PB的斜率的和恒等于0.