备战高考数学专题高考全国试题分类解析圆锥曲线

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备战高考数学专题高考全国试题分类解析圆锥曲线

‎2005年高考全国试题分类解析(圆锥曲线)‎ 一、选择题:‎ ‎1重庆卷) 若动点(x,y)在曲线(b>0)上变化,则x2+2y的最大值为(A )‎ ‎ (A) ; (B) ;‎ ‎ (C) ; (D) 2b。‎ ‎2. (浙江)函数y=ax2+1的图象与直线y=x相切,则a=( B )‎ ‎(A) (B) (C) (D)1‎ ‎3. (天津卷)设双曲线以椭圆长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为 ( C )‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎4.(天津卷)从集合{1,2,3…,11}中任选两个元素作为椭圆方程中的m和n,则能组成落在矩形区域B={(x,y)| |x|<11且|y|<9}内的椭圆个数为(B ) ‎ ‎ A.43 B. 72 C. 86 D. 90‎ ‎5. (上海)过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( B )‎ A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在 ‎6. (山东卷)设直线关于原点对称的直线为,若与椭圆的交点为A、B、,点为椭圆上的动点,则使的面积为的点的个数为( B )‎ ‎(A)1 (B)2 (C)3 (D)4‎ ‎7 (全国卷Ⅰ)已知双曲线的一条准线为,则该双曲线的离心率为(A )‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎8.(全国卷II) 双曲线的渐近线方程是( C)‎ ‎(A) (B) (C) (D) ‎ ‎9. (全国卷II)已知双曲线的焦点为、,点在双曲线上且轴,则到直线的距离为(C )‎ ‎(A) (B) (C) (D) ‎ ‎10. 抛物线上一点的纵坐标为4,则点与抛物线焦点的距离为(D )‎ ‎(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5‎ ‎11. (全国卷III)设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是(D)‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎12. (辽宁卷)已知双曲线的中心在原点,离心率为.若它的一条准线与抛物线的准线重合,则该双曲线与抛物线的交点到原点的距离是 ( B )‎ ‎ A.2+ B. C. D.21‎ ‎13 .(江苏卷)抛物线y=4上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( B)‎ ‎ ( A ) ( B ) ( C ) ( D ) 0‎ ‎14. (江苏卷)(11)点P(-3,1)在椭圆的左准线上.过点P且方向为a=(2,-5)的光线,经直线=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为(A )‎ ‎ ( A ) ( B ) ( C ) ( D ) ‎ ‎15.(湖南卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于点A,△OAF的面积为(O为原点),则两条渐近线的夹角为  (D )‎ ‎  A.30º   B.45º   C.60º   D.90º ‎16. (湖南卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于点A,△OAF的面积为(O为原点),则两条渐近线的夹角为  ( D )‎ ‎  A.30º   B.45º   C.60º   D.90º ‎17. (湖北卷)双曲线离心率为2,有一个焦点与抛物线的焦点重合,则mn的值为 ( A )‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎18. (福建卷)已知定点A、B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值是 ( C )‎ ‎ A. B. C. D.5‎ ‎19. (福建卷)设的最小值是 ( )‎ ‎ A. B. C.-3 D.‎ ‎20. (广东卷)若焦点在轴上的椭圆的离心率为,则m=(B)‎ ‎(A)(B)(C)(D)‎ ‎21. (全国卷III)已知双曲线的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且则点M到x轴的距离为(C)‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎22.(福建卷)已知F1、F2是双曲线的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 ( D )‎ ‎ A. B. C. D.‎ 二、填空题:‎ ‎1.(江西卷)以下四个关于圆锥曲线的命题中:‎ ‎ ①设A、B为两个定点,k为非零常数,,则动点P的轨迹为双曲线;‎ ‎ ②过定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若则动点P的轨迹为椭圆;‎ ‎ ③方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;‎ ‎ ④双曲线有相同的焦点.‎ ‎ 其中真命题的序号为 ③④ (写出所有真命题的序号)‎ ‎ 2. (重庆卷)已知,B是圆F:(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为。‎ ‎3. (浙江) 过双曲线(a>0,b>0)的左焦点且垂直于x轴的直线与双曲线相交于M、N两点,以MN为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于__2_______.‎ ‎4. (上海)4.直角坐标平面xoy中,若定点A(1,2)与动点P(x,y)满足=4。则点P的轨迹方程是 x+2y-4=0 .‎ ‎5. (上海)若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是(2,0),则椭圆的标准方程是 ‎6. (上海)若双曲线的渐近线方程为,它的一个焦点是,则双曲线的方程是__________。‎ ‎7. (山东卷)设双曲线的右焦点为,右准线与两条渐近线交于P、两点,如果是直角三角形,则双曲线的离心率.‎ 三、解答题:‎ O A B E F M ‎1. (江西卷)如图,M是抛物线上y2=x上的一点,动弦ME、MF分别交x轴于A、B两点,且MA=MB. ‎ ‎ (1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值;‎ ‎ (2)若M为动点,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的轨迹解:(1)设M(y,y0),直线ME的斜率为k(l>0)‎ 则直线MF的斜率为-k,方程为 ‎∴由,消 解得 ‎∴(定值)‎ 所以直线EF的斜率为定值 ‎(2)直线ME的方程为 由得 同理可得 设重心G(x, y),则有 消去参数得 ‎2.(江西卷) O A B P F ‎ ‎ 如图,设抛物线的焦点为F,动点P在直线上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.‎ ‎(1)求△APB的重心G的轨迹方程.‎ ‎(2)证明∠PFA=∠PFB.‎ 解:(1)设切点A、B坐标分别为,‎ ‎∴切线AP的方程为:‎ ‎ 切线BP的方程为:‎ 解得P点的坐标为:‎ 所以△APB的重心G的坐标为 ,‎ 所以,由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为:‎ ‎ (2)方法1:因为 由于P点在抛物线外,则 ‎∴‎ 同理有 ‎∴∠AFP=∠PFB.‎ 方法2:①当所以P点坐标为,则P点到直线AF的距离为:‎ 即 所以P点到直线BF的距离为:‎ 所以d1=d2,即得∠AFP=∠PFB.‎ ‎②当时,直线AF的方程:‎ 直线BF的方程:‎ 所以P点到直线AF的距离为:‎ 同理可得到P点到直线BF的距离,因此由d1=d2,可得到∠AFP=∠PFB.‎ ‎ 3. (重庆卷) 已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为。‎ ‎ (1) 求双曲线C的方程;‎ ‎ (2) 若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求k的取值范围。‎ 解:(Ⅰ)设双曲线方程为 ‎ 由已知得 故双曲线C的方程为 ‎(Ⅱ)将 ‎ 由直线l与双曲线交于不同的两点得 即 ① 设,则 而 于是 ②‎ 由①、②得 ‎ 故k的取值范围为 ‎4. (重庆卷) 已知椭圆C1的方程为,双曲线C2的左、右焦点分别为C1‎ 的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点。‎ ‎ (1) 求双曲线C2的方程;‎ ‎ (2) 若直线l:与椭圆C1及双曲线C2恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足(其中O为原点),求k的取值范围。‎ 解:(Ⅰ)设双曲线C2的方程为,则 故C2的方程为 ‎(II)将 由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得 即 ①‎ ‎.‎ 由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得 ‎ ‎ 解此不等式得 ③‎ 由①、②、③得 故k的取值范围为 ‎5. (浙江) 17.如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为4,左准线l与x轴的交点为M,|MA1|∶|A1F1|=2∶1.‎ ‎ (Ⅰ)求椭圆的方程;‎ ‎ (Ⅱ)若直线l1:x=m(|m|>1),P为l1上的动点,使∠F1PF2最大的点P记为Q,求点Q的坐标(用m表示).‎ O F2‎ F1‎ A2‎ A1‎ P M 解:(I)设椭圆方程为(),半焦距为c, 则 ‎,,‎ 由题意,得 ,解得 ‎ 故椭圆方程为 ‎(II)设P(‎ 当时,‎ 当时, ‎ 只需求的最大值即可。‎ 直线的斜率,直线的斜率 当且仅当=时,最大,‎ ‎6. (天津卷)抛物线C的方程为,过抛物线C上一点P(x0,y0)(x 0≠0)作斜率为k1,k2的两条直线分别交抛物线C于A(x1,y1)B(x2,y2)两点(P,A,B三点互不相同),且满足.‎ ‎(Ⅰ)求抛物线C的焦点坐标和准线方程;‎ ‎(Ⅱ)设直线AB上一点M,满足,证明线段PM的中点在y轴上;‎ ‎(Ⅲ)当=1时,若点P的坐标为(1,-1),求∠PAB为钝角时点A的纵坐标的取值范围.‎ 解:(Ⅰ)由抛物线的方程()得,焦点坐标为 ‎,准线方程为.‎ ‎(Ⅱ)证明:设直线的方程为,直线的方程为.‎ 点和点的坐标是方程组的解.将②式代入①式得,于是,故 ③‎ 又点和点的坐标是方程组的解.将⑤式代入④式得.于是,故.‎ 由已知得,,则.  ⑥‎ 设点的坐标为,由,则.‎ 将③式和⑥式代入上式得,即.‎ ‎∴线段的中点在轴上.‎ ‎(Ⅲ)因为点在抛物线上,所以,抛物线方程为.‎ 由③式知,代入得.‎ 将代入⑥式得,代入得.‎ 因此,直线、分别与抛物线的交点、的坐标为 ‎,.‎ 于是,,‎ ‎.‎ 因为钝角且、、三点互不相同,故必有.‎ 求得的取值范围是或.又点的纵坐标满足 ‎,故当时,;当时,.即 ‎7. (上海)本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分6分, 第3小题满分6分.‎ ‎ 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4、且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.‎ ‎ (1)求抛物线方程;‎ ‎ (2)过M作MN⊥FA, 垂足为N,求点N的坐标;‎ ‎ (3)以M为圆心,MB为半径作圆M.当K(m,0)是x轴上一动点时,丫讨论直线AK与圆M的位置关系.‎ ‎[解](1) 抛物线y2=2px的准线为x=-,于是4+=5, ∴p=2.‎ ‎ ∴抛物线方程为y2=4x.‎ ‎ (2)∵点A是坐标是(4,4), 由题意得B(0,4),M(0,2),‎ ‎ 又∵F(1,0), ∴kFA=;MN⊥FA, ∴kMN=-,‎ ‎ 则FA的方程为y=(x-1),MN的方程为y-2=-x,解方程组得x=,y=,‎ ‎ ∴N的坐标(,).‎ (1) 由题意得, ,圆M.的圆心是点(0,2), 半径为2,‎ 当m=4时, 直线AK的方程为x=4,此时,直线AK与圆M相离.‎ 当m≠4时, 直线AK的方程为y=(x-m),即为4x-(4-m)y-4m=0,‎ 圆心M(0,2)到直线AK的距离d=,令d>2,解得m>1‎ ‎∴当m>1时, AK与圆M相离;‎ ‎ 当m=1时, AK与圆M相切;‎ ‎ 当m<1时, AK与圆M相交.‎ ‎8. (上海)点A、B分别是椭圆长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于轴上方,。‎ ‎(1)求点P的坐标;‎ ‎(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,M到直线AP的距离等于,求椭圆上的点到点M的距离的最小值。‎ ‎ [解](1)由已知可得点A(-6,0),F(0,4)‎ ‎ 设点P(,),则={+6, },={-4, },由已知可得 ‎ ‎ ‎ 则2+9-18=0, =或=-6.‎ ‎ 由于>0,只能=,于是=.‎ ‎ ∴点P的坐标是(,)‎ ‎ (2) 直线AP的方程是-+6=0.‎ ‎ 设点M(,0),则M到直线AP的距离是.‎ ‎ 于是=,又-6≤≤6,解得=2.‎ ‎ 椭圆上的点(,)到点M的距离有 ‎ ,‎ 由于-6≤≤6, ∴当=时,d取得最小值 ‎9. (山东卷)已知动圆过定点,且与直线相切,其中.‎ ‎(I)求动圆圆心的轨迹的方程;‎ ‎(II)设A、B是轨迹上异于原点的两个不同点,直线和的倾斜角分别为和,当变化且为定值时,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.‎ 解:(I)如图,设为动圆圆心,为记为,过点作直线 的垂线,垂足为,由题意知:即动点到定点与定直线的距离相等,由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,其中为焦点,为准线,所以轨迹方程为;‎ ‎(II)如图,设,由题意得(否则)且所以直线的斜率存在,设其方程为,显然,将与联立消去,得由韦达定理知①‎ ‎(1)当时,即时,所以,所以由①知:所以因此直线的方程可表示为,即所以直线恒过定点 ‎(2)当时,由,得==‎ 将①式代入上式整理化简可得:,所以,‎ 此时,直线的方程可表示为即 所以直线恒过定点 所以由(1)(2)知,当时,直线恒过定点,当时直线恒过定点.‎ ‎10. (全国卷Ⅰ))已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,与共线。‎ ‎(Ⅰ)求椭圆的离心率;‎ ‎(Ⅱ)设M为椭圆上任意一点,且,证明为定值。‎ 解:设椭圆方程为 则直线AB的方程为,代入,化简得 ‎.‎ 令A(),B),则 由与共线,得 又,‎ 即,所以,‎ 故离心率 ‎(II)证明:(1)知,所以椭圆可化为 设,由已知得 ‎ 在椭圆上,‎ 即①‎ 由(1)知 又,代入①得 故为定值,定值为1.‎ ‎11. (全国卷Ⅰ) 已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F的直线交椭圆于A、B两点,与共线.‎ ‎ (1)求椭圆的离心率;‎ ‎ (2)设M为椭圆上任意一点,且,证明为定值.‎ ‎ 解:设椭圆方程为 ‎ 则直线AB的方程为 ‎ 化简得.‎ ‎ 令则 ‎ ‎ 共线,得 又 ‎∴‎ ‎∴即,∴‎ ‎∴‎ 故离心率为 ‎(II)证明:由(I)知,所以椭圆可化为.‎ 设,由已知得 ‎ 在椭圆上, ‎ ‎ 即 ①‎ ‎ 由(I)知 ‎∴‎ ‎ ∴‎ 又又,代入①得 ‎ 故为定值,定值为1‎ ‎12. (全国卷II)、、、四点都在椭圆上,为椭圆在轴正半轴上的焦点.已知与共线,与共线,且.求四边形的面积的最小值和最大值.‎ 解:如图,由条件知MN和PQ是椭圆的两条弦,相交于焦点F(0,1),且PQ⊥MN,直线PQ、NM中至少有一条存在斜率,不妨设PQ的斜率为K,又PQ过点F(0,1),故PQ的方程为=+1‎ 将此式代入椭圆方程得(2+)+2-1=0‎ 设P、Q两点的坐标分别为(,),(,),则‎ ‎ Q P N M F O 从而 亦即 ‎(1)当≠0时,MN的斜率为-,同上可推得 ‎ 故四边形面积 令=得 ‎∵=≥2‎ 当=±1时=2,S=且S是以为自变量的增函数 ‎∴‎ ‎②当=0时,MN为椭圆长轴,|MN|=2,|PQ|=。∴S=|PQ||MN|=2‎ 综合①②知四边形PMQN的最大值为2,最小值为。‎ ‎13.(全国卷III) 设两点在抛物线上,是AB的垂直平分线,‎ ‎ (Ⅰ)当且仅当取何值时,直线经过抛物线的焦点F?证明你的结论;‎ ‎ (Ⅱ)当时,求直线的方程.‎ 解:(Ⅰ)∵抛物线,即,‎ ‎∴焦点为………………………………………………………1分 ‎(1)直线的斜率不存在时,显然有………………………………3分 ‎(2)直线的斜率存在时,设为k,截距为b 即直线:y=kx+b 由已知得:‎ ‎……………5分 ‎ ‎……………7分 ‎ 即的斜率存在时,不可能经过焦点……………………………………8分 所以当且仅当=0时,直线经过抛物线的焦点F…………………………9分 ‎(Ⅱ)当时,‎ 直线的斜率显然存在,设为:y=kx+b………………………………10分 则由(Ⅰ)得:‎ ‎ ………………………11分 ‎…………………………………………13分 所以直线的方程为 ‎14、(全国卷III)‎ ‎ 设,两点在抛物线上,是的垂直平分线。‎ ‎(Ⅰ)当且仅当取何值时,直线经过抛物线的焦点?证明你的结论;‎ ‎(Ⅱ)当直线的斜率为2时,求在轴上截距的取值范围。‎ ‎21.解:(Ⅰ)两点到抛物线的准线的距离相等,‎ ‎ ∵抛物线的准线是轴的平行线,,依题意不同时为0‎ ‎∴上述条件等价于 ‎∵‎ ‎∴上述条件等价于 即当且仅当时,经过抛物线的焦点。‎ ‎(Ⅱ)设在轴上的截距为,依题意得的方程为;过点的直线方程可写为,所以满足方程 ‎ 得 ‎ 为抛物线上不同的两点等价于上述方程的判别式,即 设的中点的坐标为,则 ‎,‎ 由,得,于是 即得在轴上截距的取值范围为 ‎15.(辽宁卷)已知椭圆的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足 ‎ (Ⅰ)设为点P的横坐标,证明;‎ ‎ (Ⅱ)求点T的轨迹C的方程;‎ ‎ (Ⅲ)试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,‎ ‎ 使△F1MF2的面积S=若存在,求∠F1MF2‎ ‎ 的正切值;若不存在,请说明理由.‎ ‎(Ⅰ)证法一:设点P的坐标为 由P在椭圆上,得 由,所以 ………………………3分 证法二:设点P的坐标为记 则 由 证法三:设点P的坐标为椭圆的左准线方程为 ‎ 由椭圆第二定义得,即 ‎ 由,所以…………………………3分 ‎(Ⅱ)解法一:设点T的坐标为 ‎ ‎ 当时,点(,0)和点(-,0)在轨迹上.‎ 当|时,由,得.‎ 又,所以T为线段F2Q的中点.‎ 在△QF1F2中,,所以有 综上所述,点T的轨迹C的方程是…………………………7分 解法二:设点T的坐标为 当时,点(,0)和点(-,0)在轨迹上.‎ ‎ 当|时,由,得.‎ ‎ 又,所以T为线段F2Q的中点. ‎ ‎ 设点Q的坐标为(),则 ‎ 因此 ①‎ ‎ 由得 ②‎ ‎ 将①代入②,可得 ‎ 综上所述,点T的轨迹C的方程是……………………7分 ‎③‎ ‎④‎ ‎ (Ⅲ)解法一:C上存在点M()使S=的充要条件是 ‎ ‎ ‎ 由③得,由④得 所以,当时,存在点M,使S=;‎ ‎ 当时,不存在满足条件的点M.………………………11分 ‎ 当时,,‎ ‎ 由,‎ ‎ ,‎ ‎ ,得 解法二:C上存在点M()使S=的充要条件是 ‎③‎ ‎④‎ ‎ ‎ ‎ 由④得 上式代入③得 ‎ 于是,当时,存在点M,使S=;‎ ‎ 当时,不存在满足条件的点M.………………………11分 ‎ 当时,记,‎ ‎ 由知,所以…………14分 ‎16.(湖南卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左.右焦点为F1、F2,离心率为e. 直线l:y=ex+a与x轴.y轴分别交于点A、B,M是直线l与椭圆C的一个公共点,P是点F1关于直线l的对称点,设=λ.‎ ‎ (Ⅰ)证明:λ=1-e2;‎ ‎ (Ⅱ)若,△PF1F2的周长为6;写出椭圆C的方程;‎ ‎ (Ⅲ)确定λ的值,使得△PF1F2是等腰三角形.‎ ‎(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是.‎ ‎ 所以点M的坐标是(). 由 即 ‎ 证法二:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是设M的坐标是 所以 因为点M在椭圆上,所以 ‎ 即 ‎ 解得 ‎ (Ⅱ)当时,,所以 由△MF1F2的周长为6,得 ‎ 所以 椭圆方程为 ‎ (Ⅲ)解法一:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,即 ‎ 设点F1到l的距离为d,由 ‎ 得 所以 ‎ 即当△PF1F2为等腰三角形.‎ 解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,‎ 设点P的坐标是,‎ 则 由|PF1|=|F1F2|得 两边同时除以4a2,化简得 从而 于是. 即当时,△PF1F2为等腰三角形.‎ ‎17.(湖南卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左.右焦点为F1、F2,离心率为e. 直线l:y=ex+a与x轴.y轴分别交于点A、B,M是直线l与椭圆C的一个公共点,P是点F1关于直线l的对称点,设=λ.‎ ‎ (Ⅰ)证明:λ=1-e2;‎ ‎ (Ⅱ)确定λ的值,使得△PF1F2是等腰三角形.‎ ‎(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是.‎ ‎ 所以点M的坐标是(). 由 即 ‎ 证法二:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是设M的坐标是 所以 因为点M在椭圆上,所以 ‎ 即 ‎ 解得 ‎ (Ⅱ)解法一:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,即 ‎ 设点F1到l的距离为d,由 ‎ 得 所以 ‎ 即当△PF1F2为等腰三角形.‎ 解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,‎ 设点P的坐标是,‎ 则 由|PF1|=|F1F2|得 两边同时除以4a2,化简得 从而 于是. 即当时,△PF1F2为等腰三角形.‎ ‎18..(湖北卷)设A、B是椭圆上的两点,点N(1,3)是线段AB 的中点,线段AB的垂直平分线与椭圆相交于C、D两点.‎ ‎ (Ⅰ)确定的取值范围,并求直线AB的方程;‎ ‎(Ⅱ)试判断是否存在这样的,使得A、B、C、D四点在同一个圆上?并说明理由.‎ ‎(I)解法1:依题意,可设直线AB的方程为,整理得 ‎ ①‎ 设①的两个不同的根,‎ ‎ ②‎ 是线段AB的中点,得 解得k=-1,代入②得,>12,即的取值范围是(12,+).‎ 于是,直线AB的方程为 解法2:设 依题意,‎ ‎(II)解法1:代入椭圆方程,整理得 ‎ ③‎ ‎③的两根,‎ 于是由弦长公式可得 ‎ ④‎ 将直线AB的方程 ‎ ⑤‎ 同理可得 ‎ ⑥‎ 假设在在>12,使得A、B、C、D四点共圆,则CD必为圆的直径,点M为圆心.点M到直线AB的距离为 ‎ ⑦‎ 于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得 故当时,A、B、C、D四点均在以M为圆心,为半径的圆上.‎ ‎(注:上述解法中最后一步可按如下解法获得:‎ A、B、C、D共圆△ACD为直角三角形,A为直角 ‎ ⑧‎ 由⑥式知,⑧式左边=‎ 由④和⑦知,⑧式右边=‎ ‎ ‎ ‎∴⑧式成立,即A、B、C、D四点共圆 解法2:由(II)解法1及.‎ 代入椭圆方程,整理得 ‎ ③‎ 将直线AB的方程代入椭圆方程,整理得 ‎   ⑤‎ 解③和⑤式可得 ‎ 不妨设 ‎∴‎ 计算可得,∴A在以CD为直径的圆上.‎ 又B为A关于CD的对称点,∴A、B、C、D四点共圆.‎ ‎(注:也可用勾股定理证明AC⊥AD)‎ ‎19. (福建卷)已知方向向量为的直线l过点()和椭圆的焦点,且椭圆C的中心关于直线l的对称点在椭圆C的右准线上. ‎ ‎(Ⅰ)求椭圆C的方程;‎ ‎(Ⅱ)是否存在过点E(-2,0)的直线m交椭圆C于点M、N,满足cot ‎ ∠MON≠0(O为原点).若存在,求直线m的方程;若不存在,请说明理由.‎ ‎(I)解法一:直线, ① ‎ 过原点垂直的直线方程为, ②‎ 解①②得 ‎∵椭圆中心(0,0)关于直线的对称点在椭圆C的右准线上,‎ ‎∵直线过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).‎ ‎ 故椭圆C的方程为 ③‎ 解法二:直线.‎ ‎ 设原点关于直线对称点为(p,q),则解得p=3.‎ ‎∵椭圆中心(0,0)关于直线的对称点在椭圆C的右准线上,‎ ‎ ‎ ‎∵直线过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0).‎ ‎ 故椭圆C的方程为 ③‎ ‎(II)解法一:设M(),N().‎ 当直线m不垂直轴时,直线代入③,整理得 点O到直线MN的距离 ‎ 即 ‎ ‎ ‎ ‎ 即 ‎ 整理得 ‎ 当直线m垂直x轴时,也满足.‎ ‎ 故直线m的方程为 ‎ 或或 ‎ 经检验上述直线均满足.所以所求直线方程为 ‎ 或或 解法二:设M(),N().‎ ‎ 当直线m不垂直轴时,直线代入③,整理得 ‎ ‎ ‎ ∵E(-2,0)是椭圆C的左焦点,‎ ‎ ∴|MN|=|ME|+|NE|‎ ‎=‎ ‎ 以下与解法一相同.‎ 解法三:设M(),N().‎ ‎ 设直线,代入③,整理得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 即 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ∴=,整理得 ‎ ‎ 解得或 ‎ 故直线m的方程为或或 ‎ 经检验上述直线均满足 ‎ 所以所求直线方程为或或 ‎20.(北京卷)如图,直线 l1:y=kx(k>0)与直线l2:y=-kx之间的阴影区域(不含边界)记为W,其左半部分记为W1,右半部分记为W2.‎ ‎(I)分别用不等式组表示W1和W2;‎ ‎(II)若区域W中的动点P(x,y)到l1,l2的距离之积等于d2,求点P的轨迹C的方程;‎ ‎(III)设不过原点O的直线l与(II)中的曲线C相交于M1,M2两点,且与l1,l2分别交于M3,M4两点.求证△OM1M2的重心与△OM3M4的重心重合.‎ 解:(I)W1={(x, y)| kx0},‎ ‎ (II)直线l1:kx-y=0,直线l2:kx+y=0,由题意得 ‎ , 即,‎ ‎ 由P(x, y)∈W,知k2x2-y2>0,‎ ‎ 所以 ,即,‎ ‎ 所以动点P的轨迹C的方程为;‎ ‎ (III)当直线l与x轴垂直时,可设直线l的方程为x=a(a≠0).由于直线l,曲线C关于x轴对称,且l1与l2关于x轴对称,于是M1M2,M3M4的中点坐标都为(a,0),所以△OM1M2,△OM3M4的重心坐标都为(a,0),即它们的重心重合,‎ ‎ 当直线l1与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=mx+n(n≠0).‎ ‎ 由,得 ‎ 由直线l与曲线C有两个不同交点,可知k2-m2≠0且 ‎△=>0‎ 设M1,M2的坐标分别为(x1, y1),(x2, y2),‎ 则, , ‎ 设M3,M4的坐标分别为(x3, y3),(x4, y4), ‎ 由得 从而,‎ 所以y3+y4=m(x3+x4)+2n=m(x1+x2)+2n=y1+y2,‎ ‎ 于是△OM1M2的重心与△OM3M4的重心也重合.‎ ‎(21)(广东卷)在平面直角坐标系xOy中,抛物线上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足(如图4所示).‎ ‎(Ⅰ)求得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;‎ ‎(Ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.‎ x y O A B 解:(I)设△AOB的重心为G(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),则 …(1)‎ ‎∵OA⊥OB ∴,即,……(2)‎ 又点A,B在抛物线上,有,代入(2)化简得 ‎∴‎ 所以重心为G的轨迹方程为 ‎(II)‎ 由(I)得 当且仅当即时,等号成立。‎ 所以△AOB的面积存在最小值,存在时求最小值1;‎
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