2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第8章 第8节 曲线与方程
(学生版)
备战基础·零风险
1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.
2.了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究曲线的简单性质.
3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程.
曲线与方程
一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上点的坐标都是 .
(2)以这个方程的解为坐标的点都是 .那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做 .
求动点轨迹方程的一般步骤
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标.
(2)写出适合条件p的点M的集合P= .
(3)用坐标表示条件p(M),列出方程 ,并化简.
(4)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.
曲线的交点
设曲线C1的方程为F1(x,y)=0,曲线C2的方程为F2(x,y)=0,则C1,C2的交点坐标即为方程组的实数解.
若此方程组无解,则两曲线 .
备战方法·巧解题
规律
方法
1.曲线与曲线的方程是两个不同概念,曲线的方程需满足两个条件:一是曲线上点的坐标都是该方程的解;二是以该方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
2.求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.
3. (1)一是解题时,如根据
利用所得结论消去m,n得到轨迹方程是解题的关键;二是求点的轨迹时,要明确题设的隐含条件,如本例中动点P的轨迹只是双曲线的右支.
(2)如果动点满足的几何条件就是一些与定点、定直线有关的几何量的等量关系,而该等量关系又易于表达成含x,y的等式,可利用直接法求轨迹方程.
4. 求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以直接根据定义先定轨迹类型,再写出其方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法,其关键是准确应用解析几何中有关曲线的定义.
5. (1)一是本题的轨迹方程中,所求解时要结合几何性质和几何图形直观细心发掘.二是求解中充分运用椭圆与圆的对称性,以及方程的整体代入,避免繁琐运算,优化解题过程.
(2)相关点法求轨迹方程:形成轨迹的动点P(x,y)随另一动点Q(x′,y′)的运动而有规律地运动,而且动点Q的轨迹方程为给定的或容易求得的,则可先将x′,y′表示成关于x,y的式子,再代入Q的轨迹方程,求出动点P的轨迹方程.
小结
1.通过坐标法,由已知条件求轨迹方程,通过对方程的研究,明确曲线的位置、形状以及性质是解析几何的核心问题.
2.求轨迹方程的常用方法
(1)直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)=0.
(2)待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程.
(3)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.
(4)代入(相关点)法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而运动,常利用代入法求动点P(x,y)的轨迹方程.
备战练习·固基石
一、单选题
1.方程 表示的曲线为图中的( ??)
A.????????????????B.????????????C.????????????????D.?
2.下列所给点中,在方程x2﹣xy+2y+1=0表示的曲线上的是(?? )
A.?(0,0)??????????????????????????B.?(1,﹣1)??????????????????????????C.???????????????????????????D.?(1,1)
3.方程x2﹣xy+2y+1=0表示的曲线经过4个A(1,﹣2),B(2,﹣3),C(3,10),D(0,﹣ )中的(?? )
A.?1个???????????????????????????????????????B.?2个???????????????????????????????????????C.?3个???????????????????????????????????????D.?4个
4.在平面直角坐标系中,定义为两点之间的“折线距离”.在这个定义下,给出下列命题:①到原点的“折线距离”等于1的点的集合是一个正方形;②到原点的“折线距离”等于1的点的集合是一个圆;③到两点的“折线距离”相等的点的轨迹方程是;④到两点的“折线距离”差的绝对值为1的点的集合是两条平行线.其中正确的命题有(???)
A.?1个??????????????????????????????????????B.?2 个??????????????????????????????????????C.?3 个??????????????????????????????????????D.?4个
5.方程x2﹣xy﹣2y2=0表示的曲线为(? )
A.?椭圆????????????????????????????????????B.?双曲线????????????????????????????????????C.?圆????????????????????????????????????D.?两直线
6.已知直线:y=kx﹣k+1与曲线C:x2+2y2=m有公共点,则m的取值范围是( )
A.?m≥3???????????????????????????????????B.?m≤3???????????????????????????????????C.?m>3???????????????????????????????????D.?m<3
7.如图,正方体ACD-A1B1C1D1的棱长为1,点M在棱AB上,?且 , 点P是平面ABCD上的动点,且动点P到直线 A1D1的距离与点P到点M的距离的平方差为1,则动点P的轨迹是(?????)
A.?圆????????????????????????????????????B.?双曲线????????????????????????????????????C.?抛物线????????????????????????????????????D.?直线
8.已知两点M(-5,0)和N(5,0),若直线上存在点P,使|PM|-|PN|=6,则称该直线为“B型直线”.给出下列直线:①y=x+1;②y=2;③;④y=2x+1,其中为“B型直线”的是( )
A.?①③?????????????????????????????????????B.?①②?????????????????????????????????????C.?③④?????????????????????????????????????D.?①④
9.关于x,y的方程y=mx+n和 + =1在同一坐标系中的图象大致是(?? )
A.????B.??????C.??D.?
10.已知坐标满足方程 的点都在曲线 上,那么(? ?)
A.?曲线 上的点的坐标都适合方程 ??????????
B.?凡坐标不适合 的点都不在 上C.?不在 上的点的坐标必不适合 ??????????
D.?不在 上的点的坐标有些适合 ,有些不适合
11.关于曲线C:x4+y2=1,给出下列四个命题:①曲线C关于原点对称;????②曲线C关于直线y=x对称③曲线C围成的面积大于π④曲线C围成的面积小于π上述命题中,真命题的序号为( )
A.?①②③???????????????????????????????????B.?①②④??????????????????????????????????C.?①④??????????????????????????????????D.?①③
12.在平面直角坐标系中,方程 +|x﹣y|=1所表示的曲线为(?? )
A.?三角形??????????????????????B.?正方形??????????????????????C.?非正方形的长方形??????????????????????D.?非正方形的菱形
13.以下四个关于圆锥曲线的命题中: ①双曲线 与椭圆 有相同的焦点;②以抛物线的焦点弦(过焦点的直线截抛物线所得的线段)为直径的圆与抛物线的准线是相切的;③设A,B为两个定点,k为常数,若|PA|﹣|PB|=k,则动点P的轨迹为双曲线;④过定圆C上一点A作圆的动弦AB,O为原点,若 则动点P的轨迹为椭圆.其中正确的个数是(?? )
A.?1个???????????????????????????????????????B.?2个???????????????????????????????????????C.?3个???????????????????????????????????????D.?4个
14.若θ是任意实数,则方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线一定不是( )
A.?抛物线????????????????????????????????????B.?双曲线???????????????????????????????????C.?椭圆???????????????????????????????????D.?圆
二、填空题
15.已知曲线+=1,当曲线表示圆时k的取值是________?当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时k的取值范围是________?,当曲线表示双曲线时k的取值范围是________?
16.已知直线l:x﹣y+m=0(m是常数),曲线C:x|x|﹣y|y|=1,若l与C有两个不同的交点,则m的取值范围是________.
17.已知一个动圆与圆C: 相内切,且过点A(4,0),则这个动圆圆心的轨迹方程是________.
18.若方程x+y﹣6 +3k=0仅表示一条直线,则实数k的取值范围是________.
19.设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 的最小值为________.
20.如果曲线2|x|﹣y﹣4=0与曲线x2+λy2=4(λ<0)恰好有两个不同的公共点,则实数λ的取值范围是________.
21.已知直线l:kx﹣y+1=0(k∈R).若存在实数k,使直线l与曲线C交于A,B两点,且|AB|=|k|,则称曲线C具有性质P.给定下列三条曲线方程: ①y=﹣|x|;②x2+y2﹣2y=0;③y=(x+1)2 . 其中,具有性质P的曲线的序号是________.
22.关于曲线C:x4﹣y3=1,给出下列四个结论:①曲线C是双曲线;???????????②关于y轴对称;③关于坐标原点中心对称;?????④与x轴所围成封闭图形面积小于2.则其中正确结论的序号是________?(注:把你认为正确结论的序号都填上)
三、解答题
23.为建设美丽乡村,政府欲将一块长12百米,宽5百米的矩形空地ABCD建成生态休闲园,园区内有一景观湖EFG(图中阴影部分),以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy(如图所示).景观湖的边界线符合函数y=x+ (x>0)模型,园区服务中心P在x轴正半轴上,PO= 百米.
(1)若在点O和景观湖边界曲线上一点M之间修建一条休闲长廊OM,求OM的最短长度;
(2)若在线段DE上设置一园区出口Q,试确定Q的位置,使通道PQ最短.
24.曲线C的方程:(1)当m为何值时,曲线C表示焦点在x轴上的椭圆?(2)当m为何值时,曲线C表示双曲线?
25.在同一平面直角坐标系中,求满足下列图形变换的伸缩变换:曲线4x2+9y2=36变成曲线 x′2+y′2=1.
26.k代表实数,讨论方程kx2+2y2﹣8=0所表示的曲线.
备战真题·勇闯天涯
一、单选题
1.(2018?卷Ⅱ)双曲线 (a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( ???)
A.????????????????????????B.????????????????????????C.????????????????????????D.?
2.(2017?天津)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为( )
A.??????????????????????B.??????????????????????C.??????????????????????D.?
3.(2017?新课标Ⅲ)已知双曲线C: ﹣ =1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y= x,且与椭圆 + =1有公共焦点,则C的方程为(??? )
A.?﹣ =1????????????????????B.?﹣ =1??????????????????C.?﹣ =1??????????????????D.?﹣ =1
4.(2017·天津)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为 .若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( )
A.? =1?????????????????????????????????????????B.? =1C.? =1?????????????????????????????????????????D.? =1
5.(2016?天津)已知双曲线 =1(a>0,b>0)的焦距为2 ,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为( )
A.?﹣y2=1????????????????????B.?x2﹣ =1????????????????????C.?=1????????????????????D.?=1
6.(2016?天津)已知双曲线 (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,四边形的ABCD的面积为2b , 则双曲线的方程为(? )
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
二、填空题
7.(2018?上海)双曲线 的渐近线方程为________。
8.(2017?天津)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________.
9.(2017?山东)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________.
三、解答题
10.(2018?卷Ⅱ)设抛物线 的焦点为F,过F点且斜率 的直线 与 交于 两点, .
(1)求 的方程。
(2)求过点 且与 的准线相切的圆的方程.
11.(2017?上海)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆Γ: =1,A为Γ的上顶点,P为Γ上异于上、下顶点的动点,M为x正半轴上的动点.
(1)若P在第一象限,且|OP|= ,求P的坐标;
(2)设P( ),若以A、P、M为顶点的三角形是直角三角形,求M的横坐标;
(3)若|MA|=|MP|,直线AQ与Γ交于另一点C,且 , ,求直线AQ的方程.
12.(2017?山东)在平面直角坐标系xOy中,椭圆E: =1(a>b>0)的离心率为 ,焦距为2.(14分)(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)如图,该直线l:y=k1x﹣ 交椭圆E于A,B两点,C是椭圆E上的一点,直线OC的斜率为k2 , 且看k1k2= ,M是线段OC延长线上一点,且|MC|:|AB|=2:3,⊙M的半径为|MC|,OS,OT是⊙M的两条切线,切点分别为S,T,求∠SOT的最大值,并求取得最大值时直线l的斜率.
13.(2017?新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C与A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.(Ⅰ)证明:坐标原点O在圆M上;(Ⅱ)设圆M过点P(4,﹣2),求直线l与圆M的方程.
14.(2017?新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(12分)
(1)能否出现AC⊥BC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.
15.(2017·天津)设椭圆 + =1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,离心率为 .已知A是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,F到抛物线的准线l的距离为 .(Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l上两点P,Q关于x轴对称,直线AP与椭圆相交于点B(B异于A),直线BQ与x轴相交于点D.若△APD的面积为 ,求直线AP的方程.
16.(2017·山东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为 ,椭圆C截直线y=1所得线段的长度为2 . (Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)动直线l:y=kx+m(m≠0)交椭圆C于A,B两点,交y轴于点M.点N是M关于O的对称点,⊙N的半径为|NO|.设D为AB的中点,DE,DF与⊙N分别相切于点E,F,求∠EDF的最小值.
17.(2017?北京卷)已知椭圆C的两个顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为 .(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)点D为x轴上一点,过D作x轴的垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
18.(2017?北京卷)已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点(0, )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.(14分)
(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.
19.(2017?江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆E: =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1 , F2 , 离心率为 ,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上,且位于第一象限,过点F1作直线PF1的垂线l1 , 过点F2作直线PF2的垂线l2 . (Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)若直线l1 , l2的交点Q在椭圆E上,求点P的坐标.
20.(2016?上海)双曲线 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 ?, 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(2)设 ,若l的斜率存在,且|AB|=4,求l的斜率.
21.(2016?天津)设椭圆 1(a> )的右焦点为F,右顶点为A,已知 ,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
22.(2016?山东)已知椭圆C: =1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.①设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明 为定值;②求直线AB的斜率的最小值.
23.(2016?北京)已知椭圆C: ?(a>b>0)的离心率为 ?,A(a,0),B(0,b),O(0,0),△OAB的面积为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P的椭圆C上一点,直线PA与Y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N。求证:lANl ?lBMl为定值。
24.(2016?全国)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.
25.(2016?四川)已知椭圆E: =1(a>b>0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点P( , )在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设不过原点O且斜率为 的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:︳MA︳?︳MB︳=︳MC︳?︳MD︳
26.(2016?山东)平面直角坐标系xOy中,椭圆C: =1(a>b>0)的离心率是 ,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.①求证:点M在定直线上;②直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1 , △PDM的面积为S2 , 求? 的最大值及取得最大值时点P的坐标.
27.(2016?上海)双曲线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)直线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( )? =0,求l的斜率.
28.(2016?四川)已知椭圆E: =1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线l:y=﹣x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.
(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|?|PB|,并求λ的值.
2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第8章 第8节 曲线与方程
(教师版)
备战基础·零风险
1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.
2.了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究曲线的简单性质.
3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程.
曲线与方程
一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解.
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.
求动点轨迹方程的一般步骤
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标.
(2)写出适合条件p的点M的集合P={M|p(M)}.
(3)用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0,并化简.
(4)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.
曲线的交点
设曲线C1的方程为F1(x,y)=0,曲线C2的方程为F2(x,y)=0,则C1,C2的交点坐标即为方程组的实数解.
若此方程组无解,则两曲线无交点.
备战方法·巧解题
规律
方法
1.曲线与曲线的方程是两个不同概念,曲线的方程需满足两个条件:一是曲线上点的坐标都是该方程的解;二是以该方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
2.求轨迹方程,要注意曲线上的点与方程的解是一一对应关系,检验应从两个方面进行:一是方程的化简是否是同解变形;二是是否符合实际意义,注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.
3. (1)一是解题时,如根据
利用所得结论消去m,n得到轨迹方程是解题的关键;二是求点的轨迹时,要明确题设的隐含条件,如本例中动点P的轨迹只是双曲线的右支.
(2)如果动点满足的几何条件就是一些与定点、定直线有关的几何量的等量关系,而该等量关系又易于表达成含x,y的等式,可利用直接法求轨迹方程.
4. 求轨迹方程时,若动点与定点、定线间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以直接根据定义先定轨迹类型,再写出其方程,这种求轨迹方程的方法叫做定义法,其关键是准确应用解析几何中有关曲线的定义.
5. (1)一是本题的轨迹方程中,所求解时要结合几何性质和几何图形直观细心发掘.二是求解中充分运用椭圆与圆的对称性,以及方程的整体代入,避免繁琐运算,优化解题过程.
(2)相关点法求轨迹方程:形成轨迹的动点P(x,y)随另一动点Q(x′,y′)的运动而有规律地运动,而且动点Q的轨迹方程为给定的或容易求得的,则可先将x′,y′表示成关于x,y的式子,再代入Q的轨迹方程,求出动点P的轨迹方程.
小结
1.通过坐标法,由已知条件求轨迹方程,通过对方程的研究,明确曲线的位置、形状以及性质是解析几何的核心问题.
2.求轨迹方程的常用方法
(1)直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)=0.
(2)待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程.
(3)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程.
(4)代入(相关点)法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而运动,常利用代入法求动点P(x,y)的轨迹方程.
备战练习·固基石
一、单选题
1.方程 表示的曲线为图中的( ??)
A.????????????????B.??????????C.????????????????D.?
【答案】C
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】 , ,为偶函数,图象关于 轴对称,故排除A,B.又因为当 时, ;当 时, ,所以排除D.故答案为:C.【分析】利用函数的定义域,奇偶性及绝对值的化简可得到函数的图像。
2.下列所给点中,在方程x2﹣xy+2y+1=0表示的曲线上的是(?? )
A.?(0,0)??????????????????????????B.?(1,﹣1)??????????????????????????C.???????????????????????????D.?(1,1)
【答案】C
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:把(0,0)代入方程x2﹣xy+2y+1=0,不成立,所以点(0,0)不在曲线上. 把(1,﹣1)代入方程x2﹣xy+2y+1=0,不成立,所以点(1,﹣1)不在曲线上.把(0,﹣ )代入方程x2﹣xy+2y+1=0,成立,所以点(0,﹣ )在曲线上.把(1,1)代入方程x2﹣xy+2y+1=0,不成立,所以点(1,1)不在曲线上.故选:C.【分析】通过选项点的坐标代入方程,判断即可.
3.方程x2﹣xy+2y+1=0表示的曲线经过4个A(1,﹣2),B(2,﹣3),C(3,10),D(0,﹣ )中的(?? )
A.?1个???????????????????????????????????????B.?2个???????????????????????????????????????C.?3个???????????????????????????????????????D.?4个
【答案】C
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:A(1,﹣2),代入方程x2﹣xy+2y+1=0, 可得:1+2﹣4+1=0,满足方程,所以点A在曲线上.B(2,﹣3),代入方程x2﹣xy+2y+1=0,可得:4+6﹣6+1≠0,不满足方程,所以点B不在曲线上.C(3,10),代入方程x2﹣xy+2y+1=0,可得:9﹣30+20+1=0,满足方程,所以点C在曲线上.D(0,﹣ )代入方程x2﹣xy+2y+1=0,可得:0﹣0﹣1+1=0,满足方程,所以点D在曲线上.故选:C.【分析】点的坐标代入曲线方程,满足方程则点在曲线上.
4.在平面直角坐标系中,定义为两点之间的“折线距离”.在这个定义下,给出下列命题:①到原点的“折线距离”等于1的点的集合是一个正方形;②到原点的“折线距离”等于1的点的集合是一个圆;③到两点的“折线距离”相等的点的轨迹方程是;④到两点的“折线距离”差的绝对值为1的点的集合是两条平行线.其中正确的命题有(???)
A.?1个??????????????????????????????????????B.?2 个??????????????????????????????????????C.?3 个??????????????????????????????????????D.?4个
【答案】C
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】到原点的“折线距离”等于1的点为,为正方形,所以①正确②不正确;到两点的“折线距离”相等的点为, 所以, 所以, 所以③正确;到两点的“折线距离”差的绝对值为1为所以所以, 所以点的集合是两条平行线,所以④正确.
5.方程x2﹣xy﹣2y2=0表示的曲线为(? )
A.?椭圆????????????????????????????????????B.?双曲线????????????????????????????????????C.?圆????????????????????????????????????D.?两直线
【答案】D
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:∵x2﹣xy﹣2y2=0, ∴(x+y)(x﹣2y)=0,∴x+y=0或x﹣2y=0,表示两条直线,故选:D.【分析】将方程左边因式分解,即可得出结论.
6.已知直线:y=kx﹣k+1与曲线C:x2+2y2=m有公共点,则m的取值范围是( )
A.?m≥3???????????????????????????????????B.?m≤3???????????????????????????????????C.?m>3???????????????????????????????????D.?m<3
【答案】A
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】直线:y=kx﹣k+1恒过定点(1,1),∵直线:y=kx﹣k+1与曲线C:x2+2y2=m有公共点,∴12+2×12≤m,∴m≥3.故选:A.【分析】直线:y=kx﹣k+1恒过定点(1,1),利用直线:y=kx﹣k+1与曲线C:x2+2y2=m有公共点,定点在圆内或圆上,即可得出m的取值范围。
7.如图,正方体ACD-A1B1C1D1的棱长为1,点M在棱AB上,?且 , 点P是平面ABCD上的动点,且动点P到直线 A1D1的距离与点P到点M的距离的平方差为1,则动点P的轨迹是(?????)
A.?圆????????????????????????????????????B.?双曲线????????????????????????????????????C.?抛物线????????????????????????????????????D.?直线
【答案】C
【考点】轨迹方程,空间直角坐标系,曲线与方程
【解析】【解答】以D为原点,以DA,DC,DD1所以直线为x,y,z轴建立直角坐标系D-xyz,设, ,因为动点到直线的距离与点P到点M的距离的平方差为1,所以,即,所以点P的轨迹为抛物线.【分析】解本小题关键是建立空间直角坐标系,根据求得的点P的轨迹方程来确定其轨迹形状.
8.已知两点M(-5,0)和N(5,0),若直线上存在点P,使|PM|-|PN|=6,则称该直线为“B型直线”.给出下列直线:①y=x+1;②y=2;③;④y=2x+1,其中为“B型直线”的是( )
A.?①③?????????????????????????????????????B.?①②?????????????????????????????????????C.?③④?????????????????????????????????????D.?①④
【答案】B
【考点】双曲线的定义,双曲线的标准方程,曲线与方程
【解析】【解答】∵|PM|-|PN|=6∴点P在以M、N为焦点的双曲线的右支上,即(x>0),①, 把y=x+1代入双曲线(x>0)并整理,得7x2-18x-153=0,∵△=(-18)2-4×7×(-153)>0∴y=x+1是“B型直线”.②把y=2代入双曲线(x>0)并整理,得x2=, ∴y=2是“B型直线”.③把代入双曲线(x>0)并整理,得144=0,不成立.∴不是“B型直线”。④把y=2x+1代入双曲线(x>0)并整理,得20x2+36x+153=0,∵△=362-4×20×153<0∴y=2x+1不是“B型直线”.故选B。【分析】创新题型,理解满足。的点是双曲线右支上的点是关键。
9.关于x,y的方程y=mx+n和 + =1在同一坐标系中的图象大致是(?? )
A.????B.??????C.??D.?
【答案】D
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:关于x,y的方程y=mx+n和 + =1, 如果曲线是椭圆,则m,n都是正数,直线的图象在y轴上的截距为正数,显然没有正确选项.则曲线是双曲线,如果m>0,焦点坐标在x轴上,直线在y轴上的截距小于0,没有正确选项.所以m<0,n>0,选项D满足题意.故选:D.【分析】通过假设曲线是椭圆或双曲线,判断直线方程与图形对应关系,得到结果即可.
10.已知坐标满足方程 的点都在曲线 上,那么(? ?)
A.?曲线 上的点的坐标都适合方程 ??????????
B.?凡坐标不适合 的点都不在 上C.?不在 上的点的坐标必不适合 ??????????
D.?不在 上的点的坐标有些适合 ,有些不适合
【答案】C
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】根据题意可以举例方程 为 ,曲线 为单位圆,可知方程表示的曲线为曲线 的一部分,结合选项知A,B,D都不正确,只有C正确.【分析】A选项由于题设没有说对于任意的x,y都成立,所以A选项错误;B选项由于可以是部分的曲线C是方程f(x,y)=0满足的,所以B选项错误;如果不在曲线C上,那么点的坐标必定不满足方程f(x,y)=0,所以C选项正确,D选项错误。
11.关于曲线C:x4+y2=1,给出下列四个命题:①曲线C关于原点对称;????②曲线C关于直线y=x对称③曲线C围成的面积大于π④曲线C围成的面积小于π上述命题中,真命题的序号为( )
A.?①②③???????????????????????????????????B.?①②④??????????????????????????????????C.?①④??????????????????????????????????D.?①③
【答案】D
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】对于①,将方程中的x换成﹣x,y换成﹣y方程不变,所以曲线C关于x轴、y轴、原点对称,故①对对于②,将方程中的x换为y,y换为x方程变为y4+x2=1与原方程不同,故②错对于③,在曲线C上任取一点M(x0 , y0),x04+y02=1,∵|x0|≤1,∴x04≤x02 , ∴x02+y02≥x04+y02=1,即点M在圆x2+y2=1外,故③对,④错.故选:D.【分析】将方程中的x换为﹣x,y换为﹣y,方程不变,判断出①对;通过将方程中的x,y互换方程改变,判断出②错;由方程上的点的坐标有界判断出③对,④错。
12.在平面直角坐标系中,方程 +|x﹣y|=1所表示的曲线为(?? )
A.?三角形??????????????????????B.?正方形??????????????????????C.?非正方形的长方形??????????????????????D.?非正方形的菱形
【答案】D
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:利用绝对值的几何意义,分类讨论方程可得, 当x+y≥0,x﹣y≥0时, x﹣ y=1;当x+y≤0,x﹣y≤0时, x﹣ y=﹣1;当x+y≥0,x﹣y≤0时, y+ x=1;当x+y≤0,x﹣y≥0时, y+ x=﹣1.∴方程 +|x﹣y|=1所代表的曲线是非正方形的菱形.故选D.【分析】利用绝对值的几何意义,分类讨论方程,即可求得结论.
13.以下四个关于圆锥曲线的命题中: ①双曲线 与椭圆 有相同的焦点;②以抛物线的焦点弦(过焦点的直线截抛物线所得的线段)为直径的圆与抛物线的准线是相切的;③设A,B为两个定点,k为常数,若|PA|﹣|PB|=k,则动点P的轨迹为双曲线;④过定圆C上一点A作圆的动弦AB,O为原点,若 则动点P的轨迹为椭圆.其中正确的个数是(?? )
A.?1个???????????????????????????????????????B.?2个???????????????????????????????????????C.?3个???????????????????????????????????????D.?4个
【答案】B
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:①双曲线 的焦点坐标为(±5,0),椭圆 的焦点坐标为(±5,0),所以双曲线 与椭圆 有相同的焦点,正确;②不妨设抛物线为标准抛物线:y2=2px (p>0 ),即抛物线位于Y轴的右侧,以X轴为对称轴.设过焦点的弦为PQ,PQ的中点是M,M到准线的距离是d.而P到准线的距离d1=|PF|,Q到准线的距离d2=|QF|.又M到准线的距离d是梯形的中位线,故有d= ,由抛物线的定义可得: = =半径.所以圆心M到准线的距离等于半径,所以圆与准线是相切,正确.③平面内与两个定点F1 , F2的距离的差的绝对值等于常数k(k<|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,当0<k<|AB|时是双曲线的一支,当k=|AB|时,表示射线,所以不正确;④设定圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,点A(m,n),P(x,y),由 则可知P为AB的中点,则B(2x﹣m,2y﹣n),因为AB为圆的动弦,所以B在已知圆上,把B的坐标代入圆x2+y2+Dx+Ey+F=0得到P的轨迹仍为圆,当B与A重合时AB不是弦,所以点A除外,所以不正确.故选B. 【分析】对4个选项分别进行判断,即可得出结论.
14.若θ是任意实数,则方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线一定不是( )
A.?抛物线????????????????????????????????????B.?双曲线???????????????????????????????????C.?椭圆???????????????????????????????????D.?圆
【答案】A
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】∵θ是任意实数,∴﹣4cosθ∈[﹣4,4],当﹣4cosθ=1时,方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线是圆;当﹣4cosθ>0且不等于1时,方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线是椭圆;当﹣4cosθ<0时,方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线是双曲线;当﹣4cosθ=0时,方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线是两条直线.∴方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线一定不是抛物线.故选:A.【分析】由θ的范围可得﹣4cosθ的取值范围,然后对其分类可得方程x2﹣4y2cosθ=1所表示的曲线。
二、填空题
15.已知曲线+=1,当曲线表示圆时k的取值是________?当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时k的取值范围是________?,当曲线表示双曲线时k的取值范围是________?
【答案】﹣1或2;k<﹣1或k>2;0<k<1
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:当曲线表示圆时,2=k2﹣k,∴k=﹣1或2;当曲线表示焦点在y轴上的椭圆时,k2﹣k>2,∴k<﹣1或k>2;当曲线表示双曲线时,k2﹣k<0,∴0<k<1.故答案为:﹣1或2;k<﹣1或k>2;0<k<1.【分析】利用曲线表示圆、焦点在y轴上的椭圆、双曲线建立k的不等式,即可求得k的取值范围.
16.已知直线l:x﹣y+m=0(m是常数),曲线C:x|x|﹣y|y|=1,若l与C有两个不同的交点,则m的取值范围是________.
【答案】(﹣ ,0)
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:曲线C:x|x|﹣y|y|=1,表示的曲线如图所示. 由直线l:x﹣y+m=0(m是常数),曲线C:x2+y2=1相切,可得m=﹣ ,∴m的取值范围是(﹣ ,0).故答案为:(﹣ ,0). 【分析】做出曲线C:x|x|﹣y|y|=1的图象,根据条件,即可求出m的取值范围.
17.已知一个动圆与圆C: 相内切,且过点A(4,0),则这个动圆圆心的轨迹方程是________.
【答案】
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】设动圆的圆心为P(x,y),半径为r,由题意 , ,∴ ,∴动圆圆心P的轨迹是以A、C为焦点的椭圆,所以a=5,c=4,∴ ,∴动圆圆心的轨迹方程是
【分析】根据题意得到动圆圆心P的轨迹是以A、C为焦点的椭圆,找到a,b,c,即可写出动圆圆心的轨迹方程.
18.若方程x+y﹣6 +3k=0仅表示一条直线,则实数k的取值范围是________.
【答案】k=3或k<0
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:原方程可变形为( ﹣3)2=9﹣3k , ∴ =± +3① 显然,k=3时,x+y=9;当0≤k<3时,①式右边有两值,则直线不唯一;当k<0时,①式右边一正一负,负值不满足,故所求k的取值范围是k=3或k<0.故答案为:k=3或k<0.【分析】先将原方程变形,再分类讨论,即可求得实数k的取值范围.
19.设点 在曲线 上,点 在曲线 上,则 的最小值为________.
【答案】
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】由y=x2+1,得:x2=y?1, .所以,y=x2+1(x?0)与 互为反函数。它们的图象关于y=x对称。P在曲线y=x2+1(x?0)上,点Q在曲线 上,设P(x, x2+1),Q(x, )要使|PQ|的距离最小,则P应在y=x2+1(x?0)上,又P , Q的距离为P或Q中一个点到y=x的最短距离的两倍。以Q点为例,Q点到直线y=x的最短距离 所以当 ,即 时,d取得最小值 ,则|PQ|的最小值等于 .【分析】根据题意曲线的图像在第一象限,要使满足题意成立的点取到的最小值,点P应在曲线y=x2+1的第一象限内的图像上,分析可得以上两个函数互为反函数,它们的图像关于直线x=y对称,求出曲线上点Q到直线y=x的最小值再乘以2即可得到|PQ|的最小值。
20.如果曲线2|x|﹣y﹣4=0与曲线x2+λy2=4(λ<0)恰好有两个不同的公共点,则实数λ的取值范围是________.
【答案】[﹣ ,0)
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:由2|x|﹣y﹣4=0可得y=2|x|﹣4,当x≥0时,y=2x﹣4;当x<0时,y=﹣2x﹣4,∴函数y=2|x|﹣4的图象与方程x2+λy2=4的曲线必相交于(±2,0)∴为了使函数y=2|x|﹣4的图象与方程x2+λy2=1的曲线恰好有两个不同的公共点,则y=2x﹣4代入方程x2+λy2=1,整理可得(1+4λ)x2﹣16λx+16λ﹣4=0,当λ=﹣ 时,x=2满足题意,由于△>0,2是方程的根,∴ <0,解得﹣ <λ< 时,方程两根异号,满足题意;y=﹣2x﹣4代入方程x2+λy2=1,整理可得(1+4λ)x2+16λx+16λ﹣4=0当λ=﹣ 时,x=﹣2满足题意,由于△>0,﹣1是方程的根,∴ <0,解得﹣ <λ< 时,方程两根异号,满足题意;∵λ<0,∴实数λ的取值范围是[﹣ ,0).故答案为[﹣ ,0).【分析】首先去绝对值符号分别讨论:当x≥0时,y=2x﹣4和当x<0时,y=﹣2x﹣4,两种情况下联立直线与曲线的方程得到关于含有λ的二次方程的根的情况。
21.已知直线l:kx﹣y+1=0(k∈R).若存在实数k,使直线l与曲线C交于A,B两点,且|AB|=|k|,则称曲线C具有性质P.给定下列三条曲线方程: ①y=﹣|x|;②x2+y2﹣2y=0;③y=(x+1)2 . 其中,具有性质P的曲线的序号是________.
【答案】②③
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】解:①y=﹣|x|与直线l:kx﹣y+1=0(k∈R)至多一个交点,不具有性质P; ②x2+y2﹣2y=0圆心为(0,1),直线l:kx﹣y+1=0(k∈R)过定点(0,1),故存在k=±2,使直线l与曲线C交于A,B两点,且|AB|=|k|,具有性质P;③y=(x+1)2 , 过点(0,1),直线l:kx﹣y+1=0(k∈R)过定点(0,1),故存在k,使直线l与曲线C交于A,B两点,且|AB|=|k|,具有性质P.故答案为:②③.【分析】确定直线l:kx﹣y+1=0(k∈R)过定点(0,1),曲线过定点(0,1),即可得出结论.
22.关于曲线C:x4﹣y3=1,给出下列四个结论:①曲线C是双曲线;???????????②关于y轴对称;③关于坐标原点中心对称;?????④与x轴所围成封闭图形面积小于2.则其中正确结论的序号是________?(注:把你认为正确结论的序号都填上)
【答案】②④
【考点】曲线与方程
【解析】【解答】根据题意,依次分析4个命题:对于①:曲线C:x4﹣y3=1,不符合双曲线的标准方程,故不是双曲线;①错误;对于②:若点(x,y)在曲线上,则有x4﹣y3=1,那么对于与点(x,y)关于y轴对称的点(﹣x,y),也有(﹣x)4﹣y3=1成立,则点(﹣x,y)也在曲线上,故曲线关于y轴对称,②正确;对于③:若点(x,y)在曲线上,则有x4﹣y3=1,那么对于与点(x,y)关于原点对称的点(﹣x,﹣y),(﹣x)4﹣(﹣y)3=1不成立,则点(﹣x,﹣y)不在曲线上,故曲线不关于原点对称,③错误;对于④:曲线C:x4﹣y3=1,变形可得y= , 分析可得曲线与x轴的交点为A(﹣1,0)、B(1,0),与y轴的交点为E(0,﹣1),且其图象在矩形ABCD内,故曲线与x轴所围成封闭图形面积小于S矩形ABCD , 而S矩形ABCD , =2,故④正确;故答案为②④. 【分析】根据题意,依次分析4个命题:对于①:将曲线C的方程与双曲线的标准方程比较,可得①错误;对于②:分析关于y轴对称的两个点(x,y)点 (﹣x,y),是否都在曲线上,即可得②正确;对于③:分析关于原点对称的两个点(x,y)点(﹣x,﹣y),是否都在曲线上,即可得③错误,对于④:将 曲线方程变形为y= , 分析其与x轴所围成的面积,即可得答案。
三、解答题
23.为建设美丽乡村,政府欲将一块长12百米,宽5百米的矩形空地ABCD建成生态休闲园,园区内有一景观湖EFG(图中阴影部分),以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy(如图所示).景观湖的边界线符合函数y=x+ (x>0)模型,园区服务中心P在x轴正半轴上,PO= 百米.
(1)若在点O和景观湖边界曲线上一点M之间修建一条休闲长廊OM,求OM的最短长度;
(2)若在线段DE上设置一园区出口Q,试确定Q的位置,使通道PQ最短.
【答案】(1)解:设M(x,x+ ),则|OM|2=x2+(x+ )2=2x2+ +2≥2 +2, 当且仅当2x2= 即x2= 时取等号,∴|OM|的最短距离为 (2)解:过P作函数y=x+ 的切线l,设切线l的方程为y=k(x﹣ )(k<0), 联立方程组 ,得(1﹣k)x2+ x+1=0,令△= k2﹣4(1﹣k)=0得k=﹣3或k= (舍),∴直线l的方程为y=﹣3(x﹣ ),令y=5得x=﹣ ,∴DQ=6﹣ = .∴当|DQ|= 时,通道PQ最短
【考点】曲线与方程
【解析】【分析】(1)设M(x,x+ ),利用距离公式得出|OM|2关于x的函数,利用基本不等式求出最小值即可;(2)当直线PQ与湖边界相切时,通道最短,设出切线方程,与边界函数联立,令△=0即可得出切线方程,从而确定Q点的位置.
24.曲线C的方程:(1)当m为何值时,曲线C表示焦点在x轴上的椭圆?(2)当m为何值时,曲线C表示双曲线?
【答案】解:(1)5﹣m>m﹣2>0,得:2<m<,所以:当2<m<时,曲线C表示焦点在x轴上的椭圆.(2)(5﹣m)(m﹣2)<0得m<2或m>5,所以:当m<2或m>5时,曲线C表示双曲线.
【考点】曲线与方程
【解析】【分析】(1)曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,可得5﹣m>m﹣2>0,即可得出结论;(2)曲线C表示双曲线,可得(5﹣m)(m﹣2)<0,即可得出结论.
25.在同一平面直角坐标系中,求满足下列图形变换的伸缩变换:曲线4x2+9y2=36变成曲线 x′2+y′2=1.
【答案】解:设伸缩变换为 ,代入x′2+y′2=1 得到(λx)2+(μy)2=1,即36λ2x2+36μ2y2=36?? ①将①式与4x2+9 y2=36比较,得λ= ,μ= 故所求的伸缩变换为
【考点】曲线与方程
【解析】【分析】设伸缩变换为 ,代入x′2+y′2=1,与4x2+9 y2=36比较,即可得出结论.
26.k代表实数,讨论方程kx2+2y2﹣8=0所表示的曲线.
【答案】解:当k<0时,曲线为焦点在y轴的双曲线;当k=0时,曲线为两条平行于轴的直线y=2或y=﹣2;当0<k<2时,曲线为焦点在x轴的椭圆;当k=2时,曲线为一个圆;当k>2时,曲线为焦点在y轴的椭圆.
【考点】曲线与方程
【解析】【分析】本题要确定曲线的类型,关键是讨论k的取值范围,
备战真题·勇闯天涯
一、单选题
1.(2018?卷Ⅱ)双曲线 (a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程为( ???)
A.????????????????????????B.????????????????????????C.????????????????????????D.?
【答案】A
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】∵e= = ,∴3= =2∴ ∴渐近线方程为:y= 故答案为:A【分析】由离心率 可得 ,进而可求 ,即可求渐近线方程。
2.(2017?天津)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为( )
A.??????????????????????B.??????????????????????C.??????????????????????D.?
【答案】D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为2的等边三角形(O为原点),可得c=2, ,即 , ,解得a=1,b= ,双曲线的焦点坐标在x轴,所得双曲线方程为: .故选:D.【分析】利用三角形是正三角形,推出a,b关系,通过c=2,求解a,b,然后得到双曲线的方程.
3.(2017?新课标Ⅲ)已知双曲线C: ﹣ =1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y= x,且与椭圆 + =1有公共焦点,则C的方程为(??? )
A.?﹣ =1????????????????????B.?﹣ =1????????????????????C.?﹣ =1????????????????????D.?﹣ =1
【答案】B
【考点】椭圆的标准方程,椭圆的简单性质,双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:椭圆 + =1的焦点坐标(±3,0),则双曲线的焦点坐标为(±3,0),可得c=3,双曲线C: ﹣ =1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y= x,可得 ,即 ,可得 = ,解得a=2,b= ,所求的双曲线方程为: ﹣ =1.故选:B.【分析】求出椭圆的焦点坐标,得到双曲线的焦点坐标,利用双曲线的渐近线方程,求出双曲线实半轴与虚半轴的长,即可得到双曲线方程.
4.(2017·天津)已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为 .若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( )
A.? =1?????????????????????????????????????????B.? =1C.? =1?????????????????????????????????????????D.? =1
【答案】B
【考点】斜率的计算公式,两条直线平行的判定,双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:设双曲线的左焦点F(﹣c,0),离心率e= = ,c= a,则双曲线为等轴双曲线,即a=b,双曲线的渐近线方程为y=± x=±x,则经过F和P(0,4)两点的直线的斜率k= = ,则 =1,c=4,则a=b=2 ,∴双曲线的标准方程: ;故选B.【分析】由双曲线的离心率为 ,则双曲线为等轴双曲线,即渐近线方程为y=±x,根据直线的斜率公式,即可求得c的值,求得a和b的值,即可求得双曲线方程.
5.(2016?天津)已知双曲线 =1(a>0,b>0)的焦距为2 ,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为( )
A.?﹣y2=1????????????????????B.?x2﹣ =1????????????????????C.?=1????????????????????D.?=1
【答案】A
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:∵双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的焦距为2 , ∴c= ,∵双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,∴ = ,∴a=2b,∵c2=a2+b2 , ∴a=2,b=1,∴双曲线的方程为 =1.故选:A.【分析】利用双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的焦距为2 ,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,求出几何量a,b,c,即可求出双曲线的方程.;本题考查双曲线的方程与性质,考查待定系数法的运用,确定双曲线的几何量是关键.
6.(2016?天津)已知双曲线 (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,四边形的ABCD的面积为2b , 则双曲线的方程为(? )
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
【答案】D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】渐近线 设 ,则 ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ ∴ 【分析】以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆的方程为x2+y2=4,双曲线的两条渐近线方程为y=± x,利用四边形ABCD的面积为2b,求出A的坐标,代入圆的方程,即可得出结论.
二、填空题
7.(2018?上海)双曲线 的渐近线方程为________。
【答案】
【考点】双曲线的应用
【解析】【解答】 ,a=2,b=1。故渐近线方程为 【分析】渐近线方程公式。注意易错点焦点在x轴上,渐近线直线方程为 时, 。
8.(2017?天津)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________.
【答案】(x+1)2+ =1
【考点】圆的标准方程,抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:设抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线l:x=﹣1,∵点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切与点A,∵∠FAC=120°,∴∠FAO=30°,∴OA= = =1,∴OA= ,∴A(0, ),如图所示: ∴C(﹣1, ),圆的半径为CA=1,故要求的圆的标准方程为 ,故答案为:(x+1)2+ =1.【分析】根据题意可得F(﹣1,0),∠FAO=30°,OA= =1,由此求得OA的值,可得圆心C的坐标以及圆的半径,从而求得圆C方程.
9.(2017?山东)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________.
【答案】y=± x
【考点】抛物线的标准方程,抛物线的简单性质,双曲线的标准方程,双曲线的简单性质,圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:把x2=2py(p>0)代入双曲线 =1(a>0,b>0),可得:a2y2﹣2pb2y+a2b2=0,∴yA+yB= ,∵|AF|+|BF|=4|OF|,∴yA+yB+2× =4× ,∴ =p,∴ = .∴该双曲线的渐近线方程为:y=± x.故答案为:y=± x.【分析】把x2=2py(p>0)代入双曲线 =1(a>0,b>0),可得:a2y2﹣2pb2y+a2b2=0,利用根与系数的关系、抛物线的定义及其性质即可得出.
三、解答题
10.(2018?卷Ⅱ)设抛物线 的焦点为F,过F点且斜率 的直线 与 交于 两点, .
(1)求 的方程。
(2)求过点 且与 的准线相切的圆的方程.
【答案】(1)设直线l 的方程:y=k(x-1)将其代入抛物线C:y2=4x得到:K2x2-(2k2+4)x+k2=0设A(x1 , y1),B(x2 , y2),△=(2k2+4)-4k2=16k2+16>0X1+x2=2+ 而 ,且k>0解得:k=1所以直线l的方程:y=x-1(2)由(1)得A,B的中点坐标为:(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5设所求圆的圆心坐标为(x0 , y0),则 解得: 或 因此所求圆的方程为:(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144
【考点】抛物线的应用
【解析】【分析】(1)由弦长公式,直线与抛物线相交知识易得l的方程;(2)找圆心,求半径。
11.(2017?上海)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆Γ: =1,A为Γ的上顶点,P为Γ上异于上、下顶点的动点,M为x正半轴上的动点.
(1)若P在第一象限,且|OP|= ,求P的坐标;
(2)设P( ),若以A、P、M为顶点的三角形是直角三角形,求M的横坐标;
(3)若|MA|=|MP|,直线AQ与Γ交于另一点C,且 , ,求直线AQ的方程.
【答案】(1)解:设P(x,y)(x>0,y>0),∵椭圆Γ: =1,A为Γ的上顶点,P为Γ上异于上、下顶点的动点,P在第一象限,且|OP|= ,∴联立 ,解得P( , ) (2)解:设M(x0 , 0),A(0,1),P( ),若∠P=90°,则 ? ,即(x0﹣ ,﹣ )?(﹣ , )=0,∴(﹣ )x0+ ﹣ =0,解得x0= .如图,若∠M=90°,则 ? =0,即(﹣x0 , 1)?( ﹣x0 , )=0,∴ =0,解得x0=1或x0= ,若∠A=90°,则M点在x轴负半轴,不合题意.∴点M的横坐标为 ,或1,或 (3)解:设C(2cosα,sinα),∵ ,A(0,1),∴Q(4cosα,2sinα﹣1),又设P(2cosβ,sinβ),M(x0 , 0),∵|MA|=|MP|,∴x02+1=(2cosβ﹣x0)2+(sinβ)2 , 整理得:x0= cosβ,∵ =(4cosα﹣2cosβ,2sinα﹣sinβ﹣1), =(﹣ cosβ,﹣sinβ), ,∴4cosα﹣2cosβ=﹣5cosβ,且2sinα﹣sinβ﹣1=﹣4sinβ,∴cosβ=﹣ cosα,且sinα= (1﹣2sinα),以上两式平方相加,整理得3(sinα)2+sinα﹣2=0,∴sinα= ,或sinα=﹣1(舍去),此时,直线AC的斜率kAC=﹣ = ?(负值已舍去),如图. ∴直线AQ为y= x+1.
【考点】椭圆的应用,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设P(x,y)(x>0,y>0),联立 ,能求出P点坐标.(2)设M(x0 , 0),A(0,1),P( ),由∠P=90°,求出x0= ;由∠M=90°,求出x0=1或x0= ;由∠A=90°,则M点在x轴负半轴,不合题意.由此能求出点M的横坐标.(3)设C(2cosα,sinα),推导出Q(4cosα,2sinα﹣1),设P(2cosβ,sinβ),M(x0 , 0)推导出x0= cosβ,从而 4cosα﹣2cosβ=﹣5cosβ,且2sinα﹣sinβ﹣1=﹣4sinβ,cosβ=﹣ cosα,且sinα= (1﹣2sinα),由此能求出直线AQ.
12.(2017?山东)在平面直角坐标系xOy中,椭圆E: =1(a>b>0)的离心率为 ,焦距为2.(14分)(Ⅰ)求椭圆E的方程.(Ⅱ)如图,该直线l:y=k1x﹣ 交椭圆E于A,B两点,C是椭圆E上的一点,直线OC的斜率为k2 , 且看k1k2= ,M是线段OC延长线上一点,且|MC|:|AB|=2:3,⊙M的半径为|MC|,OS,OT是⊙M的两条切线,切点分别为S,T,求∠SOT的最大值,并求取得最大值时直线l的斜率.
【答案】解:(Ⅰ)由题意知, ,解得a= ,b=1.∴椭圆E的方程为 ;(Ⅱ)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),联立 ,得 .由题意得△= >0. , .∴|AB|= .由题意可知圆M的半径r为r= .由题意设知, ,∴ .因此直线OC的方程为 .联立 ,得 .因此,|OC|= .由题意可知,sin = .而 = .令t= ,则t>1, ∈(0,1),因此, = ≥1.当且仅当 ,即t=2时等式成立,此时 .∴ ,因此 .∴∠SOT的最大值为 .综上所述:∠SOT的最大值为 ,取得最大值时直线l的斜率为 .
【考点】函数的值域,椭圆的标准方程,椭圆的简单性质,椭圆的应用,直线与圆锥曲线的关系,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意得关于a,b,c的方程组,求解方程组得a,b的值,则椭圆方程可求;(Ⅱ)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),联立直线方程与椭圆方程,利用根与系数的关系求得A,B的横坐标的和与积,由弦长公式求得|AB|,由题意可知圆M的半径r,则r= .由题意设知 .得到直线OC的方程,与椭圆方程联立,求得C点坐标,可得|OC|,由题意可知,sin = .转化为关于k1的函数,换元后利用配方法求得∠SOT的最大值为 ,取得最大值时直线l的斜率为 .
13.(2017?新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C与A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.(Ⅰ)证明:坐标原点O在圆M上;(Ⅱ)设圆M过点P(4,﹣2),求直线l与圆M的方程.
【答案】解:方法一:证明:(Ⅰ)当直线l的斜率不存在时,则A(2,2),B(2,﹣2),则 =(2,2), =(2,﹣2),则 ? =0,∴ ⊥ ,则坐标原点O在圆M上;当直线l的斜率存在,设直线l的方程y=k(x﹣2),设A(x1 , y1),B(x2 , y2), ,整理得:k2x2﹣(4k2+2)x+4k2=0,则x1x2=4,4x1x2=y12y22=(y1y2)2 , 由y1y2<0,则y1y2=﹣4,由 ? =x1x2+y1y2=0,则 ⊥ ,则坐标原点O在圆M上,综上可知:坐标原点O在圆M上;方法二:设直线l的方程x=my+2, ,整理得:y2﹣2my﹣4=0,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),则y1y2=﹣4,则(y1y2)2=4x1x2 , 则x1x2=4,则 ? =x1x2+y1y2=0,则 ⊥ ,则坐标原点O在圆M上,∴坐标原点O在圆M上;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:x1x2=4,x1+x2= ,y1+y2= ,y1y2=﹣4,圆M过点P(4,﹣2),则 =(4﹣x1 , ﹣2﹣y1), =(4﹣x2 , ﹣2﹣y2),由 ? =0,则(4﹣x1)(4﹣x2)+(﹣2﹣y1)(﹣2﹣y2)=0,整理得:k2+k﹣2=0,解得:k=﹣2,k=1,当k=﹣2时,直线l的方程为y=﹣2x+4,则x1+x2= ,y1+y2=﹣1,则M( ,﹣ ),半径为r=丨MP丨= = ,∴圆M的方程(x﹣ )2+(y+ )2= .当直线斜率k=1时,直线l的方程为y=x﹣2,同理求得M(3,1),则半径为r=丨MP丨= ,∴圆M的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=10,综上可知:直线l的方程为y=﹣2x+4,圆M的方程(x﹣ )2+(y+ )2= 或直线l的方程为y=x﹣2,圆M的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=10.
【考点】直线的点斜式方程,直线的斜截式方程,圆的标准方程,点与圆的位置关系,直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)方法一:分类讨论,当直线斜率不存在时,求得A和B的坐标,由 ? =0,则坐标原点O在圆M上;当直线l斜率存在,代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的可得 ? =0,则坐标原点O在圆M上;方法二:设直线l的方程x=my+2,代入椭圆方程,利用韦达定理及向量数量积的坐标运算,即可求得 ? =0,则坐标原点O在圆M上;(Ⅱ)由题意可知: ? =0,根据向量数量积的坐标运算,即可求得k的值,求得M点坐标,则半径r=丨MP丨,即可求得圆的方程.
14.(2017?新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(12分)
(1)能否出现AC⊥BC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】(1)解:曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,可设A(x1 , 0),B(x2 , 0),由韦达定理可得x1x2=﹣2,若AC⊥BC,则kAC?kBC=﹣1,即有 ? =﹣1,即为x1x2=﹣1这与x1x2=﹣2矛盾,故不出现AC⊥BC的情况;(2)证明:设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得y=0时,x2+Dx+F=0与x2+mx﹣2=0等价,可得D=m,F=﹣2,圆的方程即为x2+y2+mx+Ey﹣2=0,由圆过C(0,1),可得0+1+0+E﹣2=0,可得E=1,则圆的方程即为x2+y2+mx+y﹣2=0,再令x=0,可得y2+y﹣2=0,解得y=1或﹣2.即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,﹣2),则过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3.
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系,圆的一般方程,直线与圆锥曲线的综合问题,圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1.)设曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A(x1 , 0),B(x2 , 0),运用韦达定理,再假设AC⊥BC,运用直线的斜率之积为﹣1,即可判断是否存在这样的情况;(2.)设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得D=m,F=﹣2,代入(0,1),可得E=1,再令x=0,即可得到圆在y轴的交点,进而得到弦长为定值.
15.(2017·天津)设椭圆 + =1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,离心率为 .已知A是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,F到抛物线的准线l的距离为 .(Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l上两点P,Q关于x轴对称,直线AP与椭圆相交于点B(B异于A),直线BQ与x轴相交于点D.若△APD的面积为 ,求直线AP的方程.
【答案】(Ⅰ)解:设F的坐标为(﹣c,0).依题意可得 ,解得a=1,c= ,p=2,于是b2=a2﹣c2= .所以,椭圆的方程为x2+ =1,抛物线的方程为y2=4x.(Ⅱ)解:直线l的方程为x=﹣1,设直线AP的方程为x=my+1(m≠0),联立方程组 ,解得点P(﹣1,﹣ ),故Q(﹣1, ).联立方程组 ,消去x,整理得(3m2+4)y2+6my=0,解得y=0,或y=﹣ .∴B( , ).∴直线BQ的方程为( ﹣ )(x+1)﹣( )(y﹣ )=0,令y=0,解得x= ,故D( ,0).∴|AD|=1﹣ = .又∵△APD的面积为 ,∴ × = ,整理得3m2﹣2 |m|+2=0,解得|m|= ,∴m=± .∴直线AP的方程为3x+ y﹣3=0,或3x﹣ y﹣3=0.
【考点】椭圆的标准方程,椭圆的简单性质,抛物线的简单性质,直线与圆锥曲线的关系,圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)根据椭圆和抛物线的定义、性质列方程组求出a,b,p即可得出方程;(Ⅱ)设AP方程为x=my+1,联立方程组得出B,P,Q三点坐标,从而得出直线BQ的方程,解出D点坐标,根据三角形的面积列方程解出m即可得出答案.
16.(2017·山东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为 ,椭圆C截直线y=1所得线段的长度为2 . (Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)动直线l:y=kx+m(m≠0)交椭圆C于A,B两点,交y轴于点M.点N是M关于O的对称点,⊙N的半径为|NO|.设D为AB的中点,DE,DF与⊙N分别相切于点E,F,求∠EDF的最小值.
【答案】解:(Ⅰ)∵椭圆C的离心率为 ,∴ = ,a2=2b2 , ∵椭圆C截直线y=1所得线段的长度为2 ,∴椭圆C过点( ,1),∴ + =1,∴b2=2,a2=4,∴椭圆C的方程为 + =1.(Ⅱ)设A,B的横坐标为x1 , x2 , 则A(x1 , kx1+m),B(x2 , kx2+m),D( , +m),联立 可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣4=0,∴x1+x2=﹣ ,∴D(﹣ , ),∵M(0,m),则N(0,﹣m),∴⊙N的半径为|m|,|DN|= = ,设∠EDF=α,∴sin = = = = ,令y= ,则y′= ,当k=0时,sin 取得最小值,最小值为 .∴∠EDF的最小值是60°.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,两点间距离公式的应用,椭圆的简单性质,直线与圆锥曲线的综合问题,圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)首先根据题中信息可得椭圆C过点( ,1),然后结合离心率可得椭圆方程;(Ⅱ)可将题目所求角度的最小值转化为求角度正弦的最小值,结合题目信息可求得D、N坐标及⊙N半径,进而将DN长度表示出来,可求∠EDF最小值.
17.(2017?北京卷)已知椭圆C的两个顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为 .(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)点D为x轴上一点,过D作x轴的垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
【答案】解:(Ⅰ)由椭圆的焦点在x轴上,设椭圆方程: (a>b>0),则a=2,e= = ,则c= ,b2=a2﹣c2=1,∴椭圆C的方程 ;(Ⅱ)证明:设D(x0 , 0),(﹣2<x0<2),M(x0 , y0),N(x0 , ﹣y0),y0>0,由M,N在椭圆上,则 ,则x02=4﹣4y02 , 则直线AM的斜率kAM= = ,直线DE的斜率kDE=﹣ ,直线DE的方程:y=﹣ (x﹣x0),直线BN的斜率kBN= ,直线BN的方程y= (x﹣2), ,解得: ,过E做EH⊥x轴,△BHE∽△BDN,则丨EH丨= ,则 = ,∴:△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
【考点】直线的点斜式方程,两条直线的交点坐标,椭圆的标准方程,椭圆的简单性质,椭圆的应用
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意设椭圆方程,由a=2,根据椭圆的离心率公式,即可求得c,则b2=a2﹣c2=1,即可求得椭圆的方程;(Ⅱ)由题意分别求得DE和BN的斜率及方程,联立即可求得E点坐标,根据三角形的相似关系,即可求得 = ,因此可得△BDE与△BDN的面积之比为4:5.
18.(2017?北京卷)已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点(0, )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.(14分)
(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.
【答案】(1)解:(1)∵y2=2px过点P(1,1),∴1=2p,解得p= ,∴y2=x,∴焦点坐标为( ,0),准线为x=﹣ ,(2)(2)证明:设过点(0, )的直线方程为y=kx+ ,M(x1 , y1),N(x2 , y2),∴直线OP为y=x,直线ON为:y= x,由题意知A(x1 , x1),B(x1 , ),由 ,可得k2x2+(k﹣1)x+ =0,∴x1+x2= ,x1x2= ∴y1+ =kx1+ + =2kx1+ =2kx1+ = ∴A为线段BM的中点.
【考点】抛物线的简单性质,抛物线的应用,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1.)根据抛物线过点P(1,1).代值求出p,即可求出抛物线C的方程,焦点坐标和准线方程;(2.)设过点(0, )的直线方程为y=kx+ ,M(x1 , y1),N(x2 , y2),根据韦达定理得到x1+x2= ,x1x2= ,根据中点的定义即可证明.
19.(2017?江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆E: =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1 , F2 , 离心率为 ,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上,且位于第一象限,过点F1作直线PF1的垂线l1 , 过点F2作直线PF2的垂线l2 . (Ⅰ)求椭圆E的标准方程;(Ⅱ)若直线l1 , l2的交点Q在椭圆E上,求点P的坐标.
【答案】解:(Ⅰ)由题意可知:椭圆的离心率e= = ,则a=2c,①椭圆的准线方程x=± ,由2× =8,②由①②解得:a=2,c=1,则b2=a2﹣c2=3,∴椭圆的标准方程: ;(Ⅱ)设P(x0 , y0),则直线PF2的斜率 = ,则直线l2的斜率k2=﹣ ,直线l2的方程y=﹣ (x﹣1),直线PF1的斜率 = ,则直线l2的斜率k2=﹣ ,直线l2的方程y=﹣ (x+1),联立 ,解得: ,则Q(﹣x0 , ),由Q在椭圆上,则y0= ,则y02=x02﹣1,则 ,解得: ,则 ,∴P( , )或P(﹣ , )或P( ,﹣ )或P(﹣ ,﹣ ).
【考点】直线的点斜式方程,两条直线的交点坐标,椭圆的简单性质,直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)由椭圆的离心率公式求得a=2c,由椭圆的准线方程x=± ,则2× =8,即可求得a和c的值,则b2=a2﹣c2=3,即可求得椭圆方程;(Ⅱ)设P点坐标,分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率,则即可求得l2及l1的斜率及方程,联立求得Q点坐标,由Q在椭圆方程,求得y02=x02﹣1,联立即可求得P点坐标;
20.(2016?上海)双曲线 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 ?, 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(2)设 ,若l的斜率存在,且|AB|=4,求l的斜率.
【答案】(1)解:设 .由题意, , , ,因为 是等边三角形,所以 ,即 ,解得 .故双曲线的渐近线方程为 (2)解:由已知, .设 , ,直线 .由 ,得 .因为 与双曲线交于两点,所以 ,且 .由 , ,得 ,故 ,解得 ,故 的斜率为 .
【考点】双曲线的简单性质,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设 .根据 是等边三角形,得到 ,解得 .(2)设 , ,直线 与双曲线方程联立,得到一元二次方程,根据 与双曲线交于两点,可得 ,且 .由|AB|=4得出 的方程求解.
21.(2016?天津)设椭圆 1(a> )的右焦点为F,右顶点为A,已知 ,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
【答案】(1)解:由 ,得 + = ,即 = ,∴a[a2﹣(a2﹣3)]=3a(a2﹣3),解得a=2.∴椭圆方程为 ;(2)解:由已知设直线l的方程为y=k(x﹣2),(k≠0),设B(x1 , y1),M(x0 , k(x0﹣2)),∵∠MOA=∠MAO,∴x0=1,再设H(0,yH),联立 ,得(3+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0.△=(﹣16k2)2﹣4(3+4k2)(16k2﹣12)=144>0.由根与系数的关系得 ,∴ , ,MH所在直线方程为y﹣k(x0﹣2)=﹣ (x﹣x0),令x=0,得yH=(k+ )x0﹣2k,∵BF⊥HF,∴ ,即1﹣x1+y1yH=1﹣ ?[(k+ )x0﹣2k]=0,整理得: =1,即8k2=3.∴k=﹣ 或k=
【考点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1)由题意画出图形,把|OF|、|OA|、|FA|代入 + = ,转化为关于a的方程,解方程求得a值,则椭圆方程可求;(2)由已知设直线l的方程为y=k(x﹣2),(k≠0),联立直线方程和椭圆方程,化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系求得B的坐标,再写出MH所在直线方程,求出H的坐标,由BF⊥HF,得 ,整理得到M的坐标与k的关系,由∠MOA=∠MAO,得到x0=1,转化为关于k的等式求得k的值.本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,体现了“整体运算”思想方法和“设而不求”的解题思想方法,考查运算能力,是难题.
22.(2016?山东)已知椭圆C: =1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点,过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.①设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明 为定值;②求直线AB的斜率的最小值.
【答案】(1)解:椭圆C: =1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2 .可得a=2,c= ,b= ,可得椭圆C的方程: ;(2)解:过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),设N(﹣t,0)t>0,M是线段PN的中点,则P(t,2m),过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,Q(t,﹣2m),①证明:设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,k= = ,k′= =﹣ , = =﹣3.为定值;②由题意可得 ,m2=4﹣ t2 , QM的方程为:y=﹣3kx+m,PN的方程为:y=kx+m,联立 ,可得:x2+2(kx+m)2=4,即:(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣4=0可得xB= ,yB= +m,同理解得xA= ,yA= ,xB﹣xA= ﹣ = ,yB﹣yA= +m﹣( )= ,kAB= = = ,由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+ ,当且仅当k= 时取等号.此时 ,即m= ,符号题意.所以,直线AB的斜率的最小值为: .
【考点】椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件求出椭圆的几何量,即可求解椭圆C的方程;(2)①设出N的坐标,求出PQ坐标,求出直线的斜率,即可推出结果②求出直线PM,QM的方程,然后求解B,A坐标,利用AB的斜率求解最小值.;本题考查椭圆方程的综合应用,椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.
23.(2016?北京)已知椭圆C: ?(a>b>0)的离心率为 ?,A(a,0),B(0,b),O(0,0),△OAB的面积为1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P的椭圆C上一点,直线PA与Y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N。求证:lANl ?lBMl为定值。
【答案】(1)解:由已知, ,又 ,? 解得 ∴椭圆的方程为 (2)解:方法一:设椭圆上一点 ,则 .直线 : ,令 ,得 .∴ 直线 : ,令 ,得 .∴ 将 代入上式得 故 为定值.方法二:设椭圆 上一点 ,直线PA: ,令 ,得 .∴ 直线 : ,令 ,得 .∴ 故 为定值
【考点】椭圆的简单性质,直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和三角形的面积公式,结合a,b,c的关系,解方程可得a=2,b=1,进而得到椭圆方程;(2)方法一、设椭圆上点P(x0 , y0),可得x02+4y02=4,求出直线PA的方程,令x=0,求得y,|BM|;求出直线PB的方程,令y=0,可得x,|AN|,化简整理,即可得到|AN|?|BM|为定值4.方法二、设P(2cosθ,sinθ),(0≤θ<2π),求出直线PA的方程,令x=0,求得y,|BM|;求出直线PB的方程,令y=0,可得x,|AN|,运用同角的平方关系,化简整理,即可得到|AN|?|BM|为定值4.
24.(2016?全国)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.
【答案】(1)证明:连接RF,PF,由AP=AF,BQ=BF及AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=180°,∴∠PFQ=90°,∵R是PQ的中点,∴RF=RP=RQ,∴△PAR≌△FAR,∴∠PAR=∠FAR,∠PRA=∠FRA,∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠PAF=2∠PAR,∴∠FQB=∠PAR,∴∠PRA=∠PRF,∴AR∥FQ.(2)A(x1 , y1),B(x2 , y2),? F( ,0),准线为 x=﹣ ,?S△PQF= |PQ|= |y1﹣y2|,设直线AB与x轴交点为N,∴S△ABF= |FN||y1﹣y2|,∵△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,∴2|FN|=1,∴xN=1,即N(1,0).设AB中点为M(x,y),由 得? =2(x1﹣x2),又 = ,∴ = ,即y2=x﹣1.∴AB中点轨迹方程为y2=x﹣1.
【考点】轨迹方程,抛物线的简单性质
【解析】【分析】(Ⅰ)连接RF,PF,利用等角的余角相等,证明∠PRA=∠PRF,即可证明AR∥FQ;(2)利用△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求出N的坐标,利用点差法求AB中点的轨迹方程.;本题考查抛物线的方程与性质,考查轨迹方程,考查学生的计算能力,属于中档题.
25.(2016?四川)已知椭圆E: =1(a>b>0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点P( , )在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设不过原点O且斜率为 的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:︳MA︳?︳MB︳=︳MC︳?︳MD︳
【答案】(1)解:如图,由题意可得 ,解得a2=4,b2=1,∴椭圆E的方程为 (2)证明: 设AB所在直线方程为 ,联立 ,得x2+2mx+2m2﹣2=0.∴△=4m2﹣4(2m2﹣2)=8﹣4m2>0,即 .设A(x1 , y1),B(x2 , y2),M(x0 , y0),则 , ,|AB|= .∴x0=﹣m, ,即M( ),则OM所在直线方程为 ,联立 ,得 或 .∴C(﹣ , ),D( ,﹣ ).则︳MC︳?︳MD︳= = = .而︳MA︳?︳MB︳= (10﹣5m2)= .∴︳MA︳?︳MB︳=︳MC︳?︳MD︳.
【考点】椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可得a=2b,再把已知点的坐标代入椭圆方程,结合隐含条件求得a,b得答案;(2)设出直线方程,与椭圆方程联立,求出弦长及AB中点坐标,得到OM所在直线方程,再与椭圆方程联立,求出C,D的坐标,把︳MA︳?︳MB︳化为? ,再由两点间的距离公式求得︳MC︳?︳MD︳的值得答案;本题考查椭圆的标准方程,考查了直线与圆锥曲线位置关系的应用,训练了弦长公式的应用,考查数学转化思想方法,训练了计算能力,是中档题.
26.(2016?山东)平面直角坐标系xOy中,椭圆C: =1(a>b>0)的离心率是 ,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.①求证:点M在定直线上;②直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1 , △PDM的面积为S2 , 求? 的最大值及取得最大值时点P的坐标.
【答案】(1)解:由题意可得e= = ,抛物线E:x2=2y的焦点F为(0, ),即有b= ,a2﹣c2= ,解得a=1,c= ,可得椭圆的方程为x2+4y2=1;(2)解:①证明:设P(x0 , y0),可得x02=2y0 , 由y= x2的导数为y′=x,即有切线的斜率为x0 , 则切线的方程为y﹣y0=x0(x﹣x0),可化为y=x0x﹣y0 , 代入椭圆方程,可得(1+4x02)x2﹣8x0y0x+4y02﹣1=0,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),可得x1+x2= ,即有中点D( ,﹣ ),直线OD的方程为y=﹣ x,可令x=x0 , 可得y=﹣ .即有点M在定直线y=﹣ 上;②直线l的方程为y=x0x﹣y0 , 令x=0,可得G(0,﹣y0),则S1= |FG|?|x0|= x0?( +y0)= x0(1+x02);S2= |PM|?|x0﹣ |= (y0+ )? = x0? ,则 = ,令1+2x02=t(t≥1),则 = = = =2+ ﹣ =﹣( ﹣ )2+ ,则当t=2,即x0= 时, 取得最大值 ,此时点P的坐标为( , ).
【考点】椭圆的简单性质
【解析】【分析】(I)运用椭圆的离心率公式和抛物线的焦点坐标,以及椭圆的a,b,c的关系,解得a,b,进而得到椭圆的方程;(2)(i)设P(x0 , y0),运用导数求得切线的斜率和方程,代入椭圆方程,运用韦达定理,可得中点D的坐标,求得OD的方程,再令x=x0 , 可得y=﹣ .进而得到定直线;(ii)由直线l的方程为y=x0x﹣y0 , 令x=0,可得G(0,﹣y0),运用三角形的面积公式,可得S1= |FG|?|x0|= x0?( +y0),S2= |PM|?|x0﹣? |,化简整理,再1+2x02=t(t≥1),整理可得t的二次方程,进而得到最大值及此时P的坐标.本题考查椭圆的方程的求法,注意运用椭圆的离心率和抛物线的焦点坐标,考查直线和抛物线斜的条件,以及直线方程的运用,考查三角形的面积的计算,以及化简整理的运算能力,属于难题.
27.(2016?上海)双曲线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)直线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( )? =0,求l的斜率.
【答案】(1)解:双曲线x2﹣ =1(b>0)的左、右焦点分别为F1 , F2 , a=1,c2=1+b2 , 直线l过F2且与双曲线交于A,B两点,直线l的倾斜角为 ,△F1AB是等边三角形,可得:A(c,b2),可得: ,3b4=4a2+b2 , 即3b4﹣b2﹣4=0,b>0,解得b2= .所求双曲线方程为:x2﹣ =1(2)解:b= ,双曲线x2﹣ =1,可得F1(﹣2,0),F2(2,0).设A(x1 , y1),B(x2 , y2),直线的斜率为:k= ,直线l的方程为:y=k(x﹣2),由题意可得: ,消去y可得:(3﹣k2)x2+4k2x﹣4k2﹣3=0,可得x1+x2=﹣ ,则y1+y2=k(x1+x2﹣4)= . =(x1+2,y1), =(x2+2,y2),( )? =0可得:(x1+x2+4,y1+y2)?(x1﹣x2 , y1﹣y2)=0,可得: =k, ,可得:k2=1,解得k=±1.l的斜率为:±1
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用直线的倾斜角,求出AB,利用三角形是正三角形,求解b,即可得到双曲线方程.(2)求出左焦点的坐标,设出直线方程,推出A、B坐标,利用向量的数量积为0,即可求值直线的斜率.本题考查双曲线与直线的位置关系的综合应用,平方差法以及直线与双曲线方程联立求解方法,考查计算能力,转化思想的应用.
28.(2016?四川)已知椭圆E: =1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的3个顶点,直线l:y=﹣x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.
(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|?|PB|,并求λ的值.
【答案】(1)解:设短轴一端点为C(0,b),左右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),其中c>0,则c2+b2=a2;由题意,△F1F2C为直角三角形,∴ ,解得b=c= a,∴椭圆E的方程为 =1;代人直线l:y=﹣x+3,可得3x2﹣12x+18﹣2b2=0,又直线l与椭圆E只有一个交点,则△=122﹣4×3(18﹣2b2)=0,解得b2=3,∴椭圆E的方程为 =1;由b2=3,解得x=2,则y=﹣x+3=1,所以点T的坐标为(2,1)(2)证明:设P(x0 , 3﹣x0)在l上,由kOT= ,l′平行OT,得l′的参数方程为 ,代人椭圆E中,得 +2 =6,整理得2t2+4t+ ﹣4x0+4=0;设两根为tA , tB , 则有tA?tB= ;而|PT|2= =2 ,|PA|= =| tA|,|PB|= =| tB|,且|PT|2=λ|PA|?|PB|,∴λ= = = ,即存在满足题意的λ值.
【考点】椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据椭圆的短轴端点C与左右焦点F1、F2构成等腰直角三角形,结合直线l与椭圆E只有一个交点,利用判别式△=0,即可求出椭圆E的方程和点T的坐标;(2)设出点P的坐标,根据l′∥OT写出l′的参数方程,代人椭圆E的方程中,整理得出方程,再根据参数的几何意义求出|PT|2、|PA|和|PB|,由|PT|2=λ|PA|?|PB|求出λ的值.本题考查了椭圆的几何性质的应用问题,也考查了直线与椭圆方程的综合应用问题,考查了参数方程的应用问题,是难题.