2012届全国各省市高三上期数学联考试题重组专题
题型五 解析几何
【备 考 要 点】
考情分析 从近几年高考来看,本讲高考命题具有以下特点:1.圆锥曲线是高考中每年必考内容,是高考的重点和热点,选择题、填空题和解答题均有涉及,所占分数在12~18分.主要考查圆锥曲线的标准方程、几何性质等.2.由于新课标对此部分的考查增加了“理解数形结合思想”的要求,所以考查数形结合、等价转化、分类讨论等数学思想方法的问题有所加强.3.以向量为载体的解析几何问题已成为高考的重中之重,联系方程、不等式以及圆锥曲线的转化,题型灵活多样.
解答题的题型设计主要有三类:圆锥曲线的有关元素计算.关系证明或范围的确定;涉及与圆锥曲线平移与对称变换、最值或位置关系的问题;求平面曲线(整体或部分)的方程或轨迹.近年来,高考中解析几何综合题的难度有所下降.随着高考的逐步完善,结合上述考题特点分析,预测今后高考的命题趋势是:将加强对于圆锥曲线的基本概念和性质的考查,加强对于分析和解决问题能力的考查.因此,教学中要注重对圆锥曲线定义、性质、以及圆锥曲线基本量之间关系的掌握和灵活应用.高考第二阶段的复习,应在继续作好知识结构调整的同时,抓好数学基本思想、数学基本方法的提炼,进行专题复习;做好“五个转化”,即从单一到综合、从分割到整体、从记忆到应用、从慢速摸仿到快速灵活、从纵向知识到横向方法.这一复习过程,要充分体现分类指导、分类要求的原则,内容的选取一定要有明确的目的性和针对性,要充分发挥教师的创造性,更要充分考虑学生的实际,要密切注意学生的信息反馈,防止过分拔高,加重负担. 要点知识整合
【2011高考题型】
根据近年来各地高考的情况,解析几何高考考查特点(1)题型稳定:近几年来高考解析几何试题一直稳定在三(或二)个选择题,一个填空题,一个解答题上,分值约为30分左右, 占总分值的20%左右。
(2)整体平衡,重点突出:对直线、圆、圆锥曲线知识的考查几乎没有遗漏,通过对知识的重新组合,考查时既注意全面,更注意突出重点, 对支撑数学科知识体系的主干知识, 考查时保证较高的比例并保持必要深度。近四年新教材高考对解析几何内容的考查主要集中在如下几个类型: ① 求曲线方程( 类型确定、类型未定); ②直线与圆锥曲线的交点问题(含切线问题); ③与曲线有关的最(极)值问题; ④与曲线有关的几何证明(对称性或求对称曲线、平行、垂直); ⑤探求曲线方程中几何量及参数间的数量特征;
(3)能力立意,渗透数学思想:一些虽是常见的基本题型,但如果借助于数形结合的思想,就能快速准确的得到答案。
(4)题型新颖,位置不定:近几年解析几何试题的难度有所下降,选择题、填空题均属易中等题,且解答题未必处于压轴题的位置,计算量减少,思考量增大。加大与相关知识的联系(如向量、函数、方程、不等式等),凸现教材中研究性学习的能力要求。加大探索性题型的分量。
由于圆锥曲线是传统的高中数学主干知识,在高考命题上已经比较成熟,考查的形式和试题的难度、类型已经较为稳定,预计2012年仍然是这种考查方式,不会发生大的变化.
【2012 命题方向】
【原题】(本小题满分14分)已知中,点A、B的坐标分别为,点C在x轴上方。(1)若点C坐标为,求以A、B为焦点且经过点C的椭圆的方程;(2)过点P(m,0)作倾角为的直线交(1)中曲线于M、N两点,若点Q(1,0)恰在以线段MN为直径的圆上,求实数m的值。
【解析】(Ⅰ)设椭圆方程为,c=,2a=,b=椭圆方程为5分
即,.
【试题出处】黄冈市2011年秋季高三年级期末考试数学试题(文)
【原题】(本小题满分12分)已知斜率为1的直线与双曲线相交于B、D两点,且BD的中点为M(1,3)。(1)求双曲线C的离心率;(2)若双曲线C的右焦点坐标为(3,0),则以双曲线的焦点为焦点,过直线上一点M作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点M应在何处?并求出此时的椭圆方程。
【解析】(Ⅰ)由题设知:的方程为,代入的方程,并化简得:
(*)………2分
设,则, ……4分由为的中点知,故即. 故,∴验证可知方程(*)的△>0……6分
(Ⅱ)双曲线的左、右焦点为、,点关于直线①
的对称点的坐标为,直线的方程为② ………8分
解方程组①②得:交点…9分此时最小,
所求椭圆的长轴,∴…11分
又, ∴,故所求椭圆的方程为 ……12分
【试题出处】安徽省宿州市2012届高三第一次教学质量检测数学试题(理)
【原题】(本题满分13分)已知椭圆:的离心率等于,抛物线:的焦点在椭圆的顶点上.(1)求抛物线的方程。 (2)过的直线与抛物线交于、两点,又过、作抛物线的切线、,当时,求直线的方程。
【解析】(1)已知椭圆的短半轴为,半焦距为, 由离心率等于
∴,∴椭圆的上顶点,∴抛物线的焦点为,∴抛物线的方程为
(2)设直线的方程为,,,,∴
∴切线、的斜率分别为、 当时,即:由得:,解得或 ①∴即:满足 ①∴直线的方程为
【试题出处】2012届厦门市高三上期末质量检查数学模拟试题(理)
【原题】(本小题满分12分) 过椭圆的左焦点F作斜率为的直线交椭圆于A,B两点,使得AB的中点M在直线上。(1)求k的值;(2)设C(-2,0),求
【解析】(Ⅰ)由椭圆方程,a=,b=1,c=1,则点F为(-1,0).
直线AB方程为y=k(x+1),代入椭圆方程,得(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0. ①
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则x0==-,y0=k(x0+1)=,
由点M在直线x+2y=0上,知-2k2+2k=0,∵k≠0,∴k=1…6分
(Ⅱ)将k=1代入①式,得3x2+4x=0,不妨设x1>x2,则x1=0,x2=-, …8分
记α=∠ACF,β=∠BCF,则tanα===,tanβ=-=-=,
∴α=β,∴tan∠ACB=tan2α==.…12分
【试题出处】唐山市2012届高三上学期期末考试数学试题(文)
【原题】已知曲线的方程为().(1)讨论曲线所表示的轨迹形状;(2)若时,直线与曲线相交于两点,,且,求曲线的方程.
【解析】(1)当时,曲线的轨迹是焦点在轴上的双曲线;……(1分)
当时,曲线的轨迹是两条平行的直线和;…(1分)
当时,曲线的轨迹是焦点在轴上的椭圆;…(1分)
当时,曲线的轨迹是圆;…(1分)
当时,曲线的轨迹是焦点在轴上的椭圆.……(1分)
(2)由,得……① …………(2分)
因为,所以方程①为一元二次方程,△,所以直线与曲线必有两个交点.…(1分)设,,则,为方程①的两根,所以
,,……(1分)所以
,……(2分)
所以,解得或……(2分)
因此曲线的方程为或. ……(1分)
【试题出处】上海市嘉定区2012届高三上学期第一次质量调研数学文试卷
【原题】如图,焦距为2的椭圆D的两个顶点分别为和,且与共线.(Ⅰ)求椭圆D的标准方程;(Ⅱ)过点且斜率为的直线l与椭圆D有两个不同的交点P和Q ,若以PQ为直径的圆经过原点O,求实数m的值.
【解析】(Ⅰ)设椭圆E的标准方程为,由已知得,∴,∵与共线,∴,又(3分)
∴ ,∴ 椭圆E的标准方程为 (5分)
(Ⅱ)设,把直线方程代入椭圆方程,
消去y,得,,∴, (7分)
,∴ (8分)∵以PQ为直径的圆经过原点O
∴,即(9分)
又
由得,∴(11分)∴(12分)
【试题出处】吉林市普通中学2011—2012学年度高中毕业班上学期期末教学质量检测数学
【原题】(本题满分13分)已知椭圆的离心率为,且过点,为其右焦点(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点的直线与椭圆相交于、两点(点在两点之间),若与的面积相等,试求直线的方程.
【解析】(Ⅰ)因为,所以,…1分
设椭圆方程为,又点在椭圆上,所以,解得,…3分
所以椭圆方程为……4分
(Ⅱ)易知直线的斜率存在, 设的方程为,5分
由消去整理,得,6分
由题意知,解得.………7分
设,,则, ①, .… ②.
因为与的面积相等,所以,所以. ③…10分
由①③消去得. ④ 将代入②得. ⑤
将④代入⑤,整理化简得,解得经检验成立.所以直线的方程为.…13分
【试题出处】北京市朝阳区2011-2012学年度高三年级第一学期期末统一考试数学试卷(文史类)
【原题】已知椭圆的中心在原点,左焦点为,离心率为.设直线与椭圆有且只有一个公共点,记点在第一象限时直线与轴、轴的交点分别为,且向量.求:(I)椭圆的方程;(II)的最小值及此时直线的方程
【解析】(Ⅰ)由题意可知,,所以,于是,由于焦点在轴上,故C椭圆的方程为……5分
(Ⅱ)设直线的方程为:,消去得:
…7分直线与曲线有且只有一个公共点,
即① 9分∵
②…11分将①式代入②得:
当且仅当时,等号成立,故,此时直线方程为:.14分
【试题出处】昌平区2011-2012学年第一学期高三年级期末质量抽测数学试卷(文科)
【原题】(本小题共13分)已知椭圆的右焦点为,为椭圆的上顶点,为坐标原点,且△是等腰直角三角形.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)是否存在直线交椭圆于,两点, 且使点为△的垂心(垂心:三角形三边高线的交点)?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)由△是等腰直角三角形得,,故椭圆方程为5分
(Ⅱ)假设存在直线交椭圆于,两点,且为△的垂心,设,
因为,,故.………7分于是设直线的方程为,
由得.
解得或…12分经检验,当时,△不存在,故舍去.
当时,所求直线存在,且直线的方程为.………13分
【试题出处】北京市东城区2011-2012学年度高三数第一学期期末教学统一检测数学(理科)
【原题】(本小题满分13分)已知椭圆:的右焦点为,离心率为.
(Ⅰ)求椭圆的方程及左顶点的坐标;(Ⅱ)设过点的直线交椭圆于两点,若的面积为,求直线的方程.
【解析】(Ⅰ)由题意可知:,,所以.所以 . 所以 椭圆的标准方程为,左顶点的坐标是.……4分
(Ⅱ)根据题意可设直线的方程为,.由可得:.所以 ,,
.…7分所以 的面积…9分
.………10分
因为的面积为,所以.令,则.解得(舍),.所以. 所以直线的方程为或.…13分
【试题出处】北京市海淀区2012届高三年级第一学期期末数学试题(文)
【原题】(本小题满分13分)如图,轴,点M在DP的延长线上,
且.当点P在圆上运动时。
(I)求点M的轨迹C的方程;(Ⅱ)过点
的切线交曲线C于A,B两点,求△AOB面积S的最大值和相应的点T的坐标。
【解析】设点的坐标为,点的坐标为,则,
所以, ①因为在圆上所以②
将①代入②,得点的轨迹方程C的方程为.…… (5分)
(Ⅱ)由题意知,.当时,切线的方程为,点A、B的坐标分别为
此时,当时,同理可得; 当时,设切线的方程为由得③
设A、B两点的坐标分别为,则由③得:.
又由l与圆相切,得即
所以
因为且当时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2
依题意,圆心到直线AB的距离为圆的半径,所以面积,
当且仅当时,面积S的最大值为1,相应的的坐标为或者.13分
【试题出处】湖北省武昌区2012届高三年级元月调研测试数学试题(文)
【原题】(本题满分14分) 已知椭圆的离心率为,直线过点,,且与椭圆相切于点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)是否存在过点的直线与椭圆相交于不同的两点、,使得 若存在,试求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)由题得过两点,直线的方程为.………… 1分
因为,所以,. 设椭圆方程为,
由消去得,.又因为直线与椭圆相切,所以又直线与椭圆相切,由解得,所以…10分则. 所以.
又
所以,解得.经检验成立.…… 13分
所以直线的方程为.…… 14分
【试题出处】北京市朝阳区2011-2012学年度高三年级第一学期期末统一考试数学试卷(理工类)
【原题】(本题12分)如图,ADB为半圆,AB为半圆直径,O为半圆圆心,且ODAB,Q为线段OD的中点,已知|AB|=4,曲线C过Q点,动点P在曲线C上运动且保持|PA|+|PB|的值不变。(I)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程;(II)过点B的直线与曲线C交于M、N.两点,与OD所在直线交于E点,,证明:为定值.
【解析】(Ⅰ)以AB、OD所在直线分别为x轴、y轴, O为原点,
建立平面直角坐标系,∵动点P在曲线C上运动
且保持|PA|+|PB|的值不变.且点Q在曲线C上,
∴|PA|+|PB|=|QA|+|QB|=2>|AB|=4. 3分
∴曲线C是为以原点为中心,A、B为焦点的椭圆.设其长半轴为a,短半轴为b,半焦距为c,则2a=2,∴a=,c=2,b=1… 4分∴曲线C的方程为+y2=15分
【法1】(Ⅱ):设点的坐标分别为,
易知点的坐标为.且点B在椭圆C内,故过点B的直线l必与椭圆C相交.
∵,∴. ∴ ,… 7分
将M点坐标代入到椭圆方程中得:,
去分母整理,得………… 9分
同理,由可得:…… 10分
∴ ,是方程的两个根11分∴ ……… 12分
【法2】(Ⅱ):设点的坐标分别为,
易知点的坐标为.且点B在椭圆C内,故过点B的直线l必与椭圆C相交.
显然直线 的斜率存在,设直线 的斜率为 ,则直线 的方程是 …6分
将直线 的方程代入到椭圆 的方程中,消去 并整理得
∴ ,…… 8分
又 ∵, 则.∴,
同理,由,∴………10分
∴ ……………………12分
【试题出处】2012年北海市高中毕业班第一次质量检测数学
【原题】已知椭圆C的中心在原点,对称轴为坐标轴,且过(Ⅰ)求椭圆C的方程,(Ⅱ)直线交椭圆C与A、B两点,求证:
【解析】设椭圆C 的方程为由椭圆C过点得:
解得椭圆C的方程为
(Ⅱ)设,由消去y整理得,由韦达定理得,则由两边平方整理可得
只需证明,
而
故恒成立
【试题出处】山东省德州市2012届高三上学期期末考试数学试题(理科)
【原题】(本小题共13分)已知椭圆的左、右焦点分别为,, 点是椭圆的一个顶点,△是等腰直角三角形.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点分别作直线,交椭圆于,两点,设两直线的斜率分别为, ,且,证明:直线过定点().
【解析】(Ⅰ)由已知可得 ,所求椭圆方程为.…5分
(Ⅱ)若直线的斜率存在,设方程为,依题意.
设,,由 得 …7分
则.由已知,
所以,即.………10分
所以,整理得 .故直线的方程为,即().
所以直线过定点().……12分
若直线的斜率不存在,设方程为,设,,
由已知,得.此时方程为,显然过点().
综上,直线过定点().…13分
【试题出处】北京市东城区2012届高三上学期期末考试文科数学
【原题】(本小题满分13分)已知椭圆的离心率为,两焦点之间的距离为4。 (I)求椭圆的标准方程;(II)过椭圆的右顶点作直线交抛物线于A、B两点,(1)求证:OA⊥OB;(2)设OA、OB分别与椭圆相交于点D、E,过原点O作直线DE的垂线OM,垂足为M,证明|OM|为定值。
【解析】(Ⅰ)由得,故.所以,所求椭圆的标准方程为…4分
(2)设、,直线的方程为,代入,得
.于是.
从而,.代入,整理得.∴原点到直线的距离为定值……(13分)
【试题出处】湖北省武昌区2012届高三年级元月调研测试数学(理)试题
【原题】(本小题满分14分)已知椭圆的离心率为,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知动直线与椭圆相交于、两点.①若线段中点的横坐标为,求斜率的值;②已知点,求证:为定值.
【解析】(Ⅰ)因为满足, ……2分
。解得,则椭圆方程为……4分
(Ⅱ)(1)将代入中得……6分
,……7分
因为中点的横坐标为,所以,解得…………9分
(2)由(1)知,
所以 ……………11分
…12分
…14分
【试题出处】山东省青岛市2012届高三期末检测数学 (文科)
【解析】(1)由已知,,(,),设
由,得,故点的坐标为,…(3分)
将点的坐标代入,化简得,.…………(3分)
(2)解法一:设,则,所以.……(1分)
又,,所以
,…………(3分)
记,,则在上是减函数,在上是增函数.
所以,当时,取最小值,当时,取最大值.
所以△面积的取值范围是.…………(2分)
解法二:因为,(,),所以
,…(4分)
记,,则在上是减函数,在上是增函数
所以,当时,取最小值,当时,取最大值.
所以△面积的取值范围是.…………(2分)
【试题出处】2011学年嘉定区高三年级第一次质量调研数学试卷(理)
【原题】如图,过抛物线上一点P(1,-2)作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于点
(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求面积的最大值。
【解析】⑴因为,在抛物线上,
所以, ,
同理,依题有,因为,所以.…4分
⑵由⑴知,设的方程为,
到的距离为,,
所以=,…8分
令,由,,可知.,
因为为偶函数,只考虑的情况,
记,,故在是单调增函数,故的最大值为,故的最大值为6.…………10分
【试题出处】江苏省苏北四市(徐、连、宿、淮)2012届高三元月调研测试(数学)
【原题】(本小题满分13分)已知椭圆的一个焦点是,且离心率为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设经过点的直线交椭圆于两点,线段的垂直平分线交轴于点,求的取值范围.
【解析】(Ⅰ):设椭圆的半焦距是.依题意,得 .……1分 因为椭圆的离心率为,
所以,. …3分故椭圆的方程为 . ………4分
(Ⅱ)解:当轴时,显然. ……5分当与轴不垂直时,可设直线的方程为
.由 消去整理得 .…7分
设,线段的中点为,则 .……8分
所以 ,.线段的垂直平分线方程为
.在上述方程中令,得10分
当时,;当时,.所以或12分
综上,的取值范围是. …13分
【试题出处】北京市西城区2011 — 2012学年度第一学期期末试卷高三数学
【原题】(本小题共13分)在平面直角坐标系xOy中,为坐标原点,以为圆心的圆与直线相切.(Ⅰ)求圆的方程;(Ⅱ)直线:与圆交于,两点,在圆上是否存在一点,使得四边形 为菱形,若存在,求出此时直线的斜率;若不存在,说明理由.
所以原点到直线:的距离为.……10分
所以,解得,…11分即,经验证满足条件.……12分
所以存在点,使得四边形为菱形.……13分
(方法二)记与交于点.因为直线斜率为,显然,所以直线方程为…7分, 解得, 所以点坐标为,……9分
因为点在圆上,所以,解得,……11分
即,经验证满足条件.…12分所以存在点,使得四边形为菱形.…3分
【试题出处】丰台区2011—2012学年度第一学期期末练习高三数学(文科)
【原题】(本小题共13分)在平面直角坐标系xOy中,为坐标原点,动点与两个定点,的距离之比为.(Ⅰ)求动点的轨迹的方程; (Ⅱ)若直线:与曲线交于,两点,在曲线上是否存在一点,使得,若存在,求出此时直线的斜率;若不存在,说明理由.
【解析】(Ⅰ)设点的坐标为,依题意,即 3分化简得. 所以动点的轨迹的方程为.…5分
(Ⅱ)因为直线:与曲线相交于,两点, 所以 , 所以或……7分假设存在点,使得…8分因为,在圆上,且,由向量加法的平行四边形法则可知四边形为菱形,所以与互相垂直且平分…9分所以原点到直线:的距离为…10分即 ,解得,
,经验证满足条件………12分所以存在点,使得.…13分
【试题出处】丰台区2011—2012学年度第一学期期末练习高三数学(理科)
【原题】(本小题满分14分)已知焦点在轴上的椭圆过点,且离心率为,为椭圆的左顶点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)已知过点的直线与椭圆交于,两点.(ⅰ)若直线垂直于轴,求的大小;(ⅱ)若直线与轴不垂直,是否存在直线使得为等腰三角形?如果存在,求出直线的方程;如果不存在,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,且.由题意可知:,.……2分所以.所以,椭圆的标准方程为.……3分
(Ⅱ)由(Ⅰ)得.设.(ⅰ)当直线垂直于轴时,直线的方程为.由 解得:或即(不妨设点在轴上方).……5分则直线的斜率,直线的斜率.因为 ,所以 .所以 .6分
(ⅱ)当直线与轴不垂直时,由题意可设直线的方程为.由消去得:.因为 点在椭圆的内部,显然.…8分因为 ,,,所以
.
所以 . 所以 为直角三角形.……………11分
假设存在直线使得为等腰三角形,则.
取的中点,连接,则.
记点为.
另一方面,点的横坐标,
所以 点的纵坐标.
所以
.所以 与不垂直,矛盾.
所以 当直线与轴不垂直时,不存在直线使得为等腰三角形.…13分
【试题出处】北京市海淀区2012届高三年级第一学期期末数学试题(理)
【原题】已知椭圆的焦点,过作垂直于轴的直线被椭圆所截线段长为,过作直线l与椭圆交于A、B两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若A是椭圆与y轴负半轴的交点,求的面积;(3)是否存在实数使,若存在,求的值和直线的方程;若不存在,说明理由.
【解析】(1) 设椭圆方程为,由题意点在椭圆上,……(2分)
所以,解得……(4分)
(2)由题意,…(5分)所以,(7分)…(9分)
(3)当直线斜率不存在时,易求,
所以
由得,直线的方程为.………(11分)
当直线斜率存在时,所以,
由得即…………(13分)
因为,所以此时,直线的方程为…(16分)
注:由得是AB的中点或P、A、B、共线,不扣分.
【试题出处】上海市宝山区2012届高三上学期期末质量监测数学试题
【原题】(本题满分12分)已知圆,圆,动点到圆,上点的距离的最小值相等.(1)求点的轨迹方程;(2)点的轨迹上是否存在点,使得点到点的距离减去点到点的距离的差为,如果存在求出点坐标,如果不存在说明理由.
【解析】(1)设动点的坐标为,圆的圆心坐标为,圆的圆心坐标为2分
因为动点到圆,上的点距离最小值相等,所以, ………3分
即,化简得…4分因此点的轨迹方程是…5分
(2)假设这样的点存在,因为点到点的距离减去点到点的距离的差为4,
所以点在以和为焦点,实轴长为的双曲线的右支上, 即点在曲线上9分又点在直线上点的坐标是方程组的解11分消元得,,方程组无解,所以点的轨迹上不存在满足条件的点…13分
【试题出处】2012年佛山市普通高中高三教学质量检测(一)数学试题
【原题】(本小题满分12分) 在直角坐标系中,以坐标原点为圆心的圆与直线:相切。(1)求圆的方程;(2)若圆上有两点关于直线对称,且,求直线MN的方程;(3)圆与x轴相交于A、B两点,圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,求的取值范围。
【解析】(1)依题设,圆的半径等于原点到直线的距离, 即 .
得圆的方程为……3分
(2)由题意,可设直线MN的方程为。则圆心到直线MN的距离…5分
由垂径分弦定理得:,即。所以直线MN的方程为:
或…7分
(3)不妨设.由得.设,由
成等比数列,得,即. …………9分
∴=由于点在圆内,故由此得
.…11分所以的取值范围为………12分
【试题出处】株洲市2012届高三教学质量统一检测理科数学试题
【原题】(本小题满分12分)已知抛物线的焦点为F,过点F作直线与抛物线交于A,B两点,抛物线的准线与轴交于点C。(1)证明:; (2)求的最大值,并求取得最大值时线段AB的长。
【解析】(Ⅰ)由题设知,F(,0),C(-,0),设A(x 1,y1),B(x2,y2),直线l方程为x=my+,
代入抛物线方程y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.y1+y2=2pm,y1y2=-p2.…4分不妨设y1>0,y2<0,则tan∠ACF=====,tan∠BCF=-=-,
∴tan∠ACF=tan∠BCF,所以∠ACF=∠BCF.…8分
(Ⅱ)如(Ⅰ)所设y1>0,tan∠ACF=≤=1,当且仅当y1=p时取等号,此时∠ACF取最大
值,∠ACB=2∠ACF取最大值,并且A(,p),B(,-p),|AB|=2p.…12分
【试题出处】唐山市2012届高三上学期期末考试数学试题(理)
【原题】(本小题满分14分)已知圆的圆心在坐标原点,且恰好与直线相切.(Ⅰ) 求圆的标准方程;(Ⅱ)设点为圆上任意一点,轴于,若动点满足
,(其中为常数),试求动点的轨迹方程;(Ⅲ)在(Ⅱ)的结论下,当时,得到曲线,问是否存在与垂直的一条直线与曲线交于、两点,且为钝角,请说明理由.
(Ⅲ)时,曲线方程为,假设存在直线与直线垂直,设直线的方程为…8分设直线与椭圆交点
联立得:,得……9分
因为,解得,且……10分
…12分因为为钝角,所以,
解得满足所以存在直线满足题意……14分
【试题出处】山东省青岛市2012届高三期末检测数学 (理科)
【原题】.(本小题满分14分)已知定点A(-3,0),MN分别为x轴、y轴上的动点(M、N不重合),且,点P在直线MN上,.(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)设点Q是曲线上任一点,试探究在轨迹C上是否存在点T?使得点T到点Q的距离最小,若存在,求出该最小距离和点T的坐标,若不存在,说明理由.
【解析】(1)设点M、N的坐标分别为,()点P的坐标为,
则,,
由得,-(※)--2分由得 --3分
∴代入(※)得----5分
∵∴∴动点P的轨迹C的方程为()------6分
(2)曲线即,是以B(4,0)为圆心,以1为半径的圆,设 T为轨迹C上任意一点,连结TB, 则----------8分
∴当最小时,最小.----9分∵点T在轨迹C上,设点()
∴-------11分
当,即时,有最小值,---------12分
当时,∴在轨迹C上是存在点T,其坐标为,使得最小,.--14分
【试题出处】广东省揭阳市2011—2012学年度高三学业水平考试数学理试题数学试题(理科)
【原题】在△ABC中,顶点A,B,动点D,E满足:①;
②,③共线. (Ⅰ)求△ABC顶点C的轨迹方程;(Ⅱ)是否存在圆
心在原点的圆,只要该圆的切线与顶点C的轨迹有两个不同交点M,N,就一定有,若存
在,求该圆的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】:(I)设C(x,y),由得,动点的坐标为;
由得,动点E在y轴上,再结合与共线,得,动点E的坐标为;…2分由的,,整理得,.因为的三个顶点不共线,所以,故顶点C的轨迹方程为.…………5分
(II)假设存在这样的圆,其方程为,当直线MN的斜率存在时,设其方程为,代入椭圆的方程,得,设M,N,
则,
所以 (*)…7分由,得0,
即,将式子(*)代入上式,得.……9分又直线MN:与圆相切知:.
所以,即存在圆满足题意;当直线MN的斜率不存在时,可得,满足.综上所述:存在圆满足题意. …………12分
【试题出处】郑州2012高三第一次质量预测(数学理)
【原题】(本小题满分16分) 如图,在平面直角坐标系中,已知点为椭圆的右顶点, 点,点在椭圆上, (1)求直线的方程;(2)求直线被过三点的圆截得的弦长;(3)是否存在分别以为弦的两个相外切的等圆 若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)因为,且A(3,0),所以=2,而B,P关于y轴对称,所以点P的横坐标为1,从而得…3分 所以直线BD的方程为………5分
(2)线段BP的垂直平分线方程为x=0,线段AP的垂直平分线方程为,
所以圆C的圆心为(0,-1),且圆C的半径为……8分
又圆心(0,-1)到直线BD的距离为,所以直线被圆截得的弦长为…10分
(3)假设存在这样的两个圆M与圆N,其中PB是圆M的弦,PA是圆N的弦,则点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线上,当圆和圆是两个相外切的等圆时,一定有P,M,N在一条直线上,且PM=PN…12分设,则,根据在直线上,解得……14分所以,故存在这样的两个圆,且方程分别为
,……16分
【试题出处】南京市、盐城市2012届高三年级第一次模拟考试数学试题
【原题】(本题满分15分)长为3的线段的两个端点分别在轴上移动,点在直线上且满足.(I)求点的轨迹的方程;(II)记点轨迹为曲线,过点任作直线交曲线于两点,过作斜率为的直线交曲线于另一点.求证:直线与直线的交点为定点(为坐标原点),并求出该定点.
【解析】(I)设由得即又由得即为点的轨迹方程.……5分
(II)当的斜率不存在时,直线与曲线相切,不合题意;
当斜率存在时,设直线的方程为,即
联列方程得
设,则………7分
则的方程为与曲线C的方程联列得
则所以 ……9分
直线的方程为令,则
.……11分
.从而.即直线与直线交于定点.15分
【试题出处】浙江省宁波市2012届高三第一学期期末考试数学(理)试卷
【原题】(本题满分15分)已知抛物线的焦点为,抛物线上一点的横坐标为,过点作抛物线的切线交轴于点,交轴于点,交直线于点,当时,.(Ⅰ)求证:为等腰三角形,并求抛物线的方程;(Ⅱ)若位于轴左侧的抛物线上,过点作抛物线的切线交直线于点,交直线于点,求面积的最小值,并求取到最小值时的值.
(II)设,则处的切线方程为
由,
同理,所以面积……①
设的方程为,则由,得代入①得:,使面积最小,则得到② 令,②得,,所以当时单调递减;当单调递增,所以当时,取到最小值为,此时,,所以,即 …15分
椭圆的右焦点(1,0)……2分 即 ……4分
抛物线方程为……5分
(2)设直线AB: 联立,消得,………7分
设,,则 ……9分
由=
…11分
…13分当时,有最小值-2. 15分
【试题出处】温州市十校联合体2011学年第一学期高三期末联考数学(文科)试题卷
【原题】(本小题满分15分)已知焦点在x轴的椭圆C的离心率为,椭圆上的点与焦点的最大距离为8。(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)过其右焦点作与轴不垂直的任意直线交椭圆C于两点, 线段的垂直平分线交轴于点,求的值 。(3)类似的有:“若曲线为,则为”, 根据以上两结论试猜测,对任意的椭圆或双曲线,此为什么(无需证明)。
的垂直平分线的方程为:
令,解得即所以。。。7分
又
=
故 。。。。。12分
(3) 。。。。15分
【试题出处】温州市十校联合体2011学年第一学期高三期末联考数学试卷(理科)
【方 法 总 结】
圆锥曲线方程这章扩展开的内容比较多,比较繁杂,对学生来说不一定要把所有的结论一一记住,关键是掌握圆锥曲线的概念实质以及直线和圆锥曲线的关系.因此,在复习过程中要注意下述几个问题:(1)在解答有关圆锥曲线问题时,首先要考虑圆锥曲线焦点的位置,对于抛物线还应同时注意开口方向,这是减少或避免错误的一个关键,同时勿忘用定义解题.(2)在考查直线和圆锥曲线的位置关系或两圆锥曲线的位置关系时,可以利用方程组消元后得到二次方程,用判别式进行判.但对直线与抛物线的对称轴平行时,直线与双曲线的渐近线平行时,不能使用判别式,为避免繁琐运算并准确判断特殊情况,此时要注意用好分类讨论和数形结合的思想方法.画出方程所表示的曲线,通过图形求解.当直线与圆锥曲线相交时:涉及弦长问题,常用“韦达定理法”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦长的中点问题,常用“差分法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.同时还应充分挖掘题目的隐含条件,寻找量与量间的关系灵活转化,往往就能事半功倍.(3)求圆锥曲线方程通常使用待定系数法,若能据条件发现符合圆锥曲线定义时,则用定义求圆锥曲线方程非常简捷.在处理与圆锥曲线的焦点、准线有关问题,也可反用圆锥曲线定义简化运算或证明过程. 一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置;定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0);定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小.(4)在解与焦点三角形(椭圆、双曲线上任一点与两焦点构成的三角形称为焦点三角形)有关的命题时,一般需使用正余弦定理、和分比定理及圆锥曲线定义.(5)要熟练掌握一元二次方程根的判别式和韦达定理在求弦长、中点弦、定比分点弦、弦对定点张直角等方面的应用.(6)求动点轨迹方程是解析几何的重点内容之一,它是各种知识的综合运用,具有较大的灵活性,求动点轨迹方程的实质是将“曲线”化成“方程”,将“形”化成“数”,使我们通过对方程的研究来认识曲线的性质. 求动点轨迹方程的常用方法有:直接法、定义法、几何法、代入转移法、参数法、交轨法等.解题时,注意求轨迹的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.