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文档介绍
高考数学总复习 解析几何题库共12章
第九章 解析几何 第一节 直线和圆 第一部分 五年高考荟萃 2009 年高考题 一、选择题 1.(辽宁理,4)已知圆 C 与直线 x-y=0 及 x-y-4=0 都相切,圆心在直线 x+y=0 上,则 圆 C 的方程为 A. 2 2( 1) ( 1) 2x y B. 2 2( 1) ( 1) 2x y C. 2 2( 1) ( 1) 2x y D. 2 2( 1) ( 1) 2x y 【解析】圆心在 x+y=0 上,排除 C、D,再结合图象,或者验证 A、B 中圆心到两直线的距离 等于半径 2即可. 【答案】B 2.(重庆理,1)直线 1y x 与圆 2 2 1x y 的位置关系为( ) A.相切 B.相交但直线不过圆心 C.直线过圆心 D.相离 【 解 析 】 圆 心 (0,0) 为 到 直 线 1y x , 即 1 0x y 的 距 离 1 2 22 d , 而 20 12 ,选 B。 【答案】B 3.(重庆文,1)圆心在 y 轴上,半径为 1,且过点(1,2)的圆的方程为( ) A. 2 2( 2) 1x y B. 2 2( 2) 1x y C. 2 2( 1) ( 3) 1x y D. 2 2( 3) 1x y 解法 1(直接法):设圆心坐标为 (0, )b ,则由题意知 2( 1) ( 2) 1o b ,解得 2b , 故圆的方程为 2 2( 2) 1x y 。 解法 2(数形结合法):由作图根据点 (1,2) 到圆心的距离为 1 易知圆心为(0,2),故圆 的方程为 2 2( 2) 1x y 解法 3(验证法):将点(1,2)代入四个选择支,排除 B,D,又由于圆心在 y 轴上,排 除 C。 【答案】A 4.(上海文,17)点 P(4,-2)与圆 2 2 4x y 上任一点连续的中点轨迹方程是 ( ) A. 2 2( 2) ( 1) 1x y B. 2 2( 2) ( 1) 4x y C. 2 2( 4) ( 2) 4x y D. 2 2( 2) ( 1) 1x y 【解析】设圆上任一点为 Q(s,t),PQ 的中点为 A(x,y),则 2 2 2 4 ty sx ,解得: 22 42 yt xs , 代入圆方程,得(2x-4)2+(2y+2)2=4,整理,得: 2 2( 2) ( 1) 1x y 【答案】A 5. (上海文,15)已知直线 1 2:( 3) (4 ) 1 0, : 2( 3) 2 3 0,l k x k y l k x y 与 平行, 则 k 得值是( ) A. 1 或 3 B.1 或 5 C.3 或 5 D.1 或 2 【解析】当 k=3 时,两直线平行,当 k≠3 时,由两直线平行,斜率相等,得: k k 4 3 =k -3,解得:k=5,故选 C。 【答案】C 6. (上海文,18)过圆 2 2( 1) ( 1) 1C x y : 的圆心,作直线分 别交 x、y 正半轴于点 A、B, AOB 被圆分成四部分(如图), 若这四部分图形面积满足 |||,S S S S ¥ 则直线 AB 有( ) (A) 0 条 (B) 1 条 (C) 2 条 (D) 3 条 【解析】由已知,得: ,IV II III IS S S S ,第 II,IV 部分的面 积是定值,所以, IV IIS S 为定值,即 ,III IS S 为定值,当直线 AB 绕着圆心 C 移动时,只可能有一个位置符合题意,即直线 AB 只有一条,故选 B。 【答案】B 7.(陕西理,4)过原点且倾斜角为 60 的直线被圆学 2 2 4 0x y y 所截得的弦长为科网 A. 3 B.2 C. 6 D.2 3 2 2 2 24 0 2 4 3 2 3 x y y x y 解析: ( ) , A(0,2),OA=2,A到直线ON的距离是1, ON= 弦长 【答案】D 二、填空题 8. (广东文,13)以点(2, 1 )为圆心且与直线 6x y 相切的圆的方程是 . 【解析】将直线 6x y 化为 6 0x y ,圆的半径 | 2 1 6 | 5 1 1 2 r , 所以圆的方程为 2 2 25( 2) ( 1) 2x y 【答案】 2 2 25( 2) ( 1) 2x y 9.(天津理,13)设直线 1l 的参数方程为 1 1 3 x t y t (t 为参数),直线 2l 的方程为 y=3x+4 则 1l 与 2l 的距离为_______ 【解析】由题直线 1l 的普通方程为 023 yx ,故它与与 2l 的距离为 5 103 10 |24| 。 【答案】 5 103 10. (天津文,14)若圆 422 yx 与圆 )0(06222 aayyx 的公共弦长为 32 , 则 a=________. 【解析】由已知,两个圆的方程作差可以得到相交弦的直线方程为 ay 1 , 利用圆心(0,0)到直线的距离 d 1 |1| a 为 132 22 ,解得 a=1. 【答案】1 11.(全国Ⅰ文 16)若直线 m 被两平行线 1 2: 1 0 : 3 0l x y l x y 与 所截得的线段的 长为 22 ,则 m 的倾斜角可以是 ①15 ②30 ③ 45 ④ 60 ⑤ 75 其中正确答案的序号是 .(写出所有正确答案的序号) 【解析】解:两平行线间的距离为 2 11 |13| d ,由图知直线 m 与 1l 的夹角为 o30 , 1l 的倾斜角为 o45 ,所以直线 m 的倾斜角等于 00 754530 o 或 00 153045 o 。 【答案】①⑤ 12.(全国Ⅱ理 16)已知 AC BD、 为圆 O : 2 2 4x y 的两条相互垂直的弦,垂足为 1, 2M ,则四边形 ABCD 的面积的最大值为 。 【解析】设圆心O 到 AC BD、 的距离分别为 1 2d d、 ,则 2 2 2 1 2 3d d OM + . 四边形 ABCD 的面积 2 2 2 2 1 2 1 2 1 | | | | 2 (4 ) 8 ( ) 52S AB CD d d d d )(4- 【答案】5 13.(全国Ⅱ文 15)已知圆 O: 522 yx 和点 A(1,2),则过 A 且与圆 O 相切的直线与 两坐标轴围成的三角形的面积等于 【解析】由题意可直接求出切线方程为 y-2= 2 1 (x-1),即 x+2y-5=0,从而求出在两坐标轴上 的截距分别是 5 和 2 5 ,所以所求面积为 4 2552 5 2 1 。 【答案】 25 4 14.(湖北文 14)过原点 O 作圆 x2+y2- -6x-8y+20=0 的两条切线,设切点分别为 P、Q, 则线段 PQ 的长为 。 【解析】可得圆方程是 2 2( 3) ( 4) 5x y 又由圆的切线性质及在三角形中运用正弦定 理得 4PQ . 【答案】4 15.(江西理 16).设直线系 : cos ( 2)sin 1(0 2 )M x y ,对于下列四个命题: A . M 中所有直线均经过一个定点 B .存在定点 P 不在 M 中的任一条直线上 C .对于任意整数 ( 3)n n ,存在正 n 边形,其所有边均在 M 中的直线上 D . M 中的直线所能围成的正三角形面积都相等 其中真命题的代号是 (写出所有真命题的代号). 【 解 析 】 因 为 cos ( 2)sin 1x y 所 以 点 (0,2)P 到 M 中 每 条 直 线 的 距 离 2 2 1 1 cos sin d 即 M 为圆C : 2 2( 2) 1x y 的全体切线组成的集合,从而 M 中存在两条平行直线, 所以 A 错误; 又因为 (0,2) 点不存在任何直线上,所以 B 正确; 对任意 3n ,存在正 n 边形使其内切圆为圆C ,故C 正确; M 中边能组成两个大小不同的正三角形 ABC 和 AEF ,故 D 错误, 故命题中正确的序号是 B,C. 【答案】 ,B C 三、解答题 16.(2009 江苏卷 18)(本小题满分 16 分) 在平面直角坐标系 xoy 中,已知圆 2 2 1 :( 3) ( 1) 4C x y 和圆 2 2 2 :( 4) ( 5) 4C x y . (1)若直线l 过点 (4,0)A ,且被圆 1C 截得的弦长为 2 3 ,求直 线l 的方程; (2)设 P 为平面上的点,满足:存在过点 P 的无穷多对互相垂 直的直线 1l 和 2l ,它们分别与圆 1C 和圆 2C 相交,且直线 1l 被圆 1C 截得的弦长与直线 2l 被圆 2C 截得的弦长相等,试求所有满足 条件的点 P 的坐标。 解 (1)设直线l 的方程为: ( 4)y k x ,即 4 0kx y k 由垂径定理,得:圆心 1C 到直线l 的距离 2 22 34 ( ) 12d , 结合点到直线距离公式,得: 2 | 3 1 4 | 1, 1 k k k 化简得: 2 724 7 0, 0, , 24k k k or k 求直线l 的方程为: 0y 或 7 ( 4)24y x ,即 0y 或 7 24 28 0x y (2) 设点 P 坐标为 ( , )m n ,直线 1l 、 2l 的方程分别为: 1( ), ( )y n k x m y n x mk ,即: 1 10, 0kx y n km x y n mk k 因为直线 1l 被圆 1C 截得的弦长与直线 2l 被圆 2C 截得的弦长相等,两圆半径相等。 由垂径定理,得::圆心 1C 到直线 1l 与 2C 直线 2l 的距离相等。 故有: 2 2 4 1| 5 || 3 1 | 11 1 n mk n km k k k k , 化简得: (2 ) 3, ( 8) 5m n k m n m n k m n 或 关于 k 的方程有无穷多解,有: 2 0,3 0 m n m n m-n+8=0或 m+n-5=0 解之得:点 P 坐标为 3 13( , )2 2 或 5 1( , )2 2 。 2005—2008 年高考题 一、选择题 1.(2008 年全国Ⅱ理 11)等腰三角形两腰所在直线的方程分别为 2 0x y 与 x-7y-4=0, 原点在等腰三角形的底边上,则底边所在直线的斜率为 ( ). A.3 B.2 C. 1 3 D. 1 2 答案 A 解析 1,02: 11 kyxl , 7 1,047: 22 kyxl ,设底边为 kxyl :3 由题意, 3l 到 1l 所成的角等于 2l 到 3l 所成的角于是有 37 17 1 1 11 2 2 1 1 k k k kk kk kk kk 再将 A、B、C、D 代入验证得正确答案 是 A。 2.(2008 年全国Ⅱ文 3)原点到直线 052 yx 的距离为 ( ) A.1 B. 3 C.2 D. 5 答案 D 解析 5 21 5 2 d 。 3.(2008 四川4)将直线 3y x 绕原点逆时针旋转 090 ,再向右平移1个单位长度,所得 到的直线为 ( ) A. 1 1 3 3y x B. 1 13y x C. 3 3y x D. 1 13y x 答案 A 4.(2008 上海 15)如图,在平面直角坐标系中, 是一个与 x 轴的正半轴、y 轴的正半轴 分别相切于点 C、D 的定圆所围成的区域(含边界),A、B、C、D 是该圆的四等分点.若 点 ( )P x y, 、点 ( )P x y , 满足 x x≤ 且 y y≥ ,则称 P 优于 P.如果 中的点Q 满 足:不存在 中的其它点优于 Q,那么所有这样的点 Q 组成的集合是劣弧 ( ) A. B. C. D. 答案 D 5.(2007 重庆文)若直线 与圆 122 yx 相交于 P、Q 两点,且∠POQ=120°(其中 O 为 原点),则 k 的值为 ( ) A.- 3 或 3 B. 3 C.- 2 或 2 D. 2 答案 A 6.(2007 天津文)“ 2a ”是“直线 2 0ax y 平行于直线 1x y ”的 ( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 C 7.(2006年江苏)圆 1)3()1( 22 yx 的切线方程中有一个是 ( ) A.x-y=0 B.x+y=0 C.x=0 D.y=0 答案 C 8. (2005 湖南文)设直线的方程是 0 ByAx ,从 1,2,3,4,5 这五个数中每次取两 个不同的数作为 A、 B 的值,则所得不同直线的条数是 ( ) A.20 B.19 C . 18 D.16 答案 C 9. (2005 全国Ⅰ文)设直线l 过点 )0,2( ,且与圆 122 yx 相切,则l 的斜率是 工 ( ) A. 1 B. 2 1 C. 3 3 D. 3 答案 C 10.(2005 辽宁)若直线 02 cyx 按向量 )1,1( a 平移后与圆 522 yx 相切,则 c 的值为 ( ) A.8 或-2 B.6 或-4 C.4 或-6 D.2 或-8 答案 A A B l C 11.(2005 北京文)“m= 2 1 ”是“直线(m+2)x+3my+1=0 与直线(m-2)x+(m+2)y-3=0 相互垂 直”的 ( ) A.充分必要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 答案 B 二、填空题 12.(2008 天津文 15,)已知圆 C 的圆心与点 ( 2,1)P 关于直线 y=x+1 对称,直线 3x+4y-11=0 与圆 C 相交于 BA, 两点,且 6AB ,则圆 C 的方程为_______. 答案 2 2( 1) 18x y 13.(2008 四川文 14)已知直线 : 4 0l x y 与圆 2 2: 1 1 2C x y ,则 C 上各 点到l 的距离的最小值为_______. 答案 2 14.(2008 广东理 11)经过圆 2 22 0x x y 的圆心C ,且与直线 0x y 垂直的直线 程是 . 答案 1 0x y 15.(2007 上海文)如图, A B, 是直线l 上的两点,且 2AB .两个半径相等的动圆分别 与l 相切于 A B, 点,C 是这两个圆的公共点,则圆弧 AC ,CB 与线段 AB 围成图形 面积 S 的取值范围是 . 答案 22,0 16.(2007 湖南理)圆心为 (11),且与直线 4x y 相切的圆的方程是 . 答案 (x-1)2+(y-1)2=2 17. ( 2006重庆理)已知变量x,y满足约束条件1≤x+y≤4,-2≤x-y≤2.若目标函数z=ax+y(其 中a>0)仅在点(3,1)处取得最大值,则a的取值范围为___. 答案 a>1 18.(2005 江西)设实数 x,y 满足 的最大值是则 x y y yx yx , 032 042 02 . 答案 2 3 第二部分 三年联考汇编 2009 年联考题 一、选择题 1.( 西 南 师 大 附 中 高 2009 级 第 三 次 月 考 )“a= 3” 是 “ 直 线 2 1 0ax y 与 直 线 6 4 0x y c 平行”的( )条件 A.充要 B.充分而不必要 C.必要而不充分 D.既不充分也不必要 答案 C 2.(重庆市大足中学 2009 年高考数学模拟试题)直线 x+y+1=0 与圆 21 22 yx 的位置 关系是 ( ) A.相交 B.相离 C.相切 D.不能确定 答案 C 3.(西南师大附中高 2009 级第三次月考)两圆 3 2cos 3cos 4 2sin 3sin x x y y 与 的位置关系 是 ( ) A.内切 B.外切 C.相离 D.内含 答案 B 4. (西南师大附中高 2009 级第三次月考)已知点 P(x,y)是直线 kx+y+4 = 0(k > 0) 上一动点,PA、PB 是圆 C: 2 2 2 0x y y 的两条切线,A、B 是切点,若四边形 PACB 的最小面积是 2,则 k 的值为 ( ) A.3 B. 21 2 C. 2 2 D.2 答案 D 5. (福建省南安一中、安溪一中、养正中学 2009 届高三期中联考)已知实系数方程 x2+ax+2b=0, 的一个根大于 0 且小于 1,另一根大于 1 且小于 2,则 2 1 b a 的取值范围是 ( ) A.(1 4 ,1) B.(1 2 ,1) C.(-1 2 ,1 4 ) D.(0,1 3 ) 答案 A 6.(广东 省华南 师范附 属中学 2009 届高 三上学 期第三 次综合测 试)点 (4, )t 到直线 4 3 1x y 的距离不大于 3,则t 的取值范围是 ( ) A. 1 31 3 3t B. 100 t C. 100 t D. 0t 或 10t 答案 C 7. (四川省成都市 2009 届高三入学摸底测试)已知圆的方程为 2 2 6 8 0x y x y ,设圆 中过点 (2,5) 的最长弦与最短弦分别为 AB 、CD ,则直线 AB 与CD 的斜率之和为( ) A. 1 B.0 C. 1 D. 2 答案 B 8.(湖南省长郡中学 2009 届高三第二次月考)直线 )1(1: xkyl 和圆 0222 yyx 的关系是 ( ) A.相离 B.相切或相交 C.相交 D.相切 答案 C 9. (福建省宁德市 2009 届高三上学期第四次月考)过点 )2,1(M 的直线 l 将圆(x-2)2+y2=9分成 两段弧,当其中的劣弧最短时,直线 l 的方程是 ( ) A. 1x B. 1y C. 01 yx D. 032 yx 答案 D 二、填空题 10.(广东省华南师范附属中学 2009 届高三上学期第三次综合测试)从圆(x-1)2+(y-1)2=1 外一 点 (2,3)P 向这个圆引切线,则切线长为 . 答案 2 11.(江苏省赣榆高级中学 2009 届高三上期段考)直线 032 yx 与直线 04 byax 关于点 )0,1(A 对称,则 b=___________。 答案 2 12.(湖南省长郡中学 2009 届高三第二次月考)过点 C(6,-8)作圆 2522 yx 的切线,切点 为 A、B,那么点 C 到直线 AB 的距离为___________________。 答案 2 5 13. (四川省成都市 2008—2009 学年度上学期高三年级期末综合测试)光线由点 P(2,3)射到直 线 1 yx 上,反射后过点 Q(1,1),则反射光线方程为 . 答案 4x-5y+1=0 14.(安徽省巢湖市 2009 届高三第一次教学质量检测)过 )1,2 1(M 的直线 l 与圆 C:(x-1)2+y2=4 交于 A、B 两点,当∠ACB 最小时,直线的方程为 . 答案 0342 yx 2007—2008 年联考题 一、选择题 1. (四川省巴蜀联盟 2008 届高三年级第二次联考)已知点 A(3,2),B(-2,7),若直线 y=ax-3 与线段 AB 的交点 P 分有向线段 AB 的比为 4:1,则 a 的值为 ( ) A.3 B.-3 C.9 D.-9 答案 D 2.(北京市丰台区 2008 年 4 月高三统一练习一)由直线 1y x 上的点向圆(x-3)2+(y+2)2=1 引切线,则切线长的最小值为 ( ) A. 17 B. 3 2 C. 19 D. 2 5 答案 A 3.(北京市西城区 2008 年 5 月高三抽样测试)圆 2 2 11 yx 被直线 0x y 分成两段圆弧, 则较短弧长与较长弧长之比为 ( ) A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶5 答案 B 4.(广东省汕头市澄海区 2008 年第一学期期末考试)直线 y x b 平分圆 x2+y2-8x+2y-2=0 的周长,则b ( ) A.3 B.5 C.-3 D.-5 答案 D 5.(安徽省合肥市 2008 年高三年级第一次质检)把直线 2 0x y 按向量 (2,0)a 平移 后恰与 2 2 4 2 2 0x y y x 相切,则实数 的值为 ( ) A. 2 2 或 2 B. 2 或 2 C. 2 2 或 2 2 D. 2 2 或 2 答案 C 6.(2007 岳阳市一中高三数学能力题训练) 若圆 222 5()3( ryx ) 上有且仅有两个 点到直线 4x-3y-2=0 的距离为 1,则半径 r 的取值范围是 ( ) A.(4,6) B.[4,6) C.(4,6] D.[4,6] 答案 A 7. (2007 海淀模拟)已知直线 ax+by-1=0(a,b 不全为 0)与圆 x2+y2=50 有公共点,且公共点横、 纵坐标均为整数,那么这样的直线有( )条 A.66 B.72 C.74 D.78 答案 C 二、填空题 7.(甘肃省兰州一中 2008 届高三上期期末考试)光线从点 P(-3,5)射到直线 l:3x-4y+4=0 上,经过反射,其反射光线过点 Q(3,5),则光线从 P 到 Q 所走过的路程为 . 答案 8 8.(河北省正定中学 2008 年高三第四次月考)圆 (sin1 cos1 y x 为参数)的标准方程 是 ,过这个圆外一点 P 2,3 的该圆的切线方程是 。 答案 (x-1)2+(y-1)2=1;x=2 或 3x-4y+6=0 9. (湖北省鄂州市 2008 年高考模拟)与圆 2 2( 2) 1x y 相切,且在两坐标轴上截距相等的 直线共有________条. 答案 4 10.(湖南省长沙市一中 2008 届高三第六次月考)设直线 03 yax 与圆(x-1)2+(y-2)2=4 相交于 A、B 两点,且弦长为 32 ,则 a= 。 答案 0 11. (江苏省泰兴市 2007—2008 学年第一学期高三调研)设直线 1l 的方程为 022 yx , 将直线 1l 绕原点按逆时针方向旋转 90 得到直线 2l ,则 2l 的方程是 答案 2x-y+2=0 12.(2007 石家庄一模)若 5x ≠kx+2 对一切 x≥5 都成立,则 k 的取值范围是________. 答案 k>1/10 或 k<2/5 13.(唐山二模)⊙M:x2+y2=4,点 P(x0,y0)在圆外,则直线 x0x+y0y=4 与⊙M 的位置关系是_____ 答案 相交 三、解答题 14.(江苏省南京市 2008 届高三第一次调研测试)已知:以点 C (t, 2 t )(t∈R , t ≠ 0)为圆心的圆 与 x 轴交于点 O, A,与 y 轴交于点 O, B,其中 O 为原点. (1)求证:△OAB 的面积为定值; (2)设直线 y = –2x+4 与圆 C 交于点 M, N,若 OM = ON,求圆 C 的方程. 解 (1) OC过原点圆 , 2 22 4 t tOC . 设圆 C 的方程是 2 222 4)2()( t ttytx 令 0x ,得 tyy 4,0 21 ;令 0y ,得 txx 2,0 21 4|2||4|2 1 2 1 ttOBOAS OAB ,即: OAB 的面积为定值. (2) ,, CNCMONOM OC 垂直平分线段 MN . 2 1,2 ocMN kk ,直线OC 的方程是 xy 2 1 . tt 2 12 ,解得: 22 tt 或 当 2t 时,圆心C 的坐标为 )1,2( , 5OC , 此时 C 到直线 42 xy 的距离 5 5 9 d , 圆C 与直线 42 xy 相交于两点. 当 2t 时,圆心C 的坐标为 )1,2( , 5OC , 此时 C 到直线 42 xy 的距离 5 5 9 d 圆 C 与直线 42 xy 不相交, 2t 不符合题意舍去. 圆C 的方程为 5)1()2( 22 yx . 15.(广东地区 2008 年 01 月期末试题) 已知点 ,A B 的坐标分别是 (0, 1) , (0,1) ,直线 ,AM BM 相交于点 M,且它们的斜率之积为 1 2 . (1)求点 M 轨迹C 的方程; (2)若过点 2,0D 的直线l 与(1)中的轨迹C 交于不同的两点 E 、 F ( E 在 D 、 F 之 间),试求 ODE 与 ODF 面积之比的取值范围(O 为坐标原点). 解(1)设点 M 的坐标为 ( , )x y , ∵ 1 2AM BMk k ,∴ 1 1 1 2 y y x x . 整理,得 2 2 12 x y ( 0x ),这就是动点 M 的轨迹方程. (2)方法一 由题意知直线l 的斜率存在, 设l 的方程为 2y k x ( 1 2k ) ① 将①代入 12 2 2 yx , 得 0)28(8)12( 2222 kxkxk , 由 0 ,解得 2 10 2k . 设 1 1,E x y , 2 2,F x y ,则 . 12 28 , 12 8 2 2 21 2 2 21 k kxx k kxx ② 令 OBE OBF S S ,则 | | | | BE BF ,即 BE BF ,即 1 22 2x x ,且 0 1. 由②得, 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 4( 2) ( 2) ,2 1 22) ( 2) 2( ) 4 .2 1 x x k x x x x x x k ( 即 2 2 2 2 2 41 2 ,2 1 22 .2 1 x k x k 2 2 2 2 2 1 4 1,(1 ) 8 (1 ) 2 k k 即 . 2 10 2k 且 2 1 4k 2 4 1 10 (1 ) 2 2 且 2 4 1 1 (1 ) 2 4 . 解得3 2 2 3 2 2 且 1 3 0 1 , 1223 且 1 3 . ∴△OBE 与△OBF 面积之比的取值范围是 1 13 2 2, ,13 3 . 方法二 由题意知直线l 的斜率存在, 设l 的方程为 2x sy ( 2)s ① 将①代入 12 2 2 yx , 整理,得 2 2( 2) 4 2 0s y sy , 由 0 ,解得 2 2s . 设 1 1,E x y , 2 2,F x y ,则 1 2 2 1 2 2 4 ,2 2 .2 sy y s y y s ② 令 1 1 2 2 1 2 1 2 OBE OBF OB yS y S yOB y ,且 0 1 . 将 1 2y y 代入②,得 2 2 2 2 2 41 ,2 2 .2 sy s y s ∴ 2 2 2 1 8 2 s s .即 2 2 2 2 1 6 1s . ∵ 2 2s 且 2 4s ,∴ 2 2 2 1 26 1 且 2 2 2 1 46 1 . 即 2 6 1 0 且 1 3 . 解得3 2 2 3 2 2 且 1 3 . 0 1 , 1223 且 1 3 . 故△OBE 与△OBF 面积之比的取值范围是 1 13 2 2, ,13 3 . 16. (江苏省泰兴市 2007—2008 学年第一学期高三调研)已知过点 A(0,1),且方向向 量为 2 2(1, ) :( 2) ( 3) 1a k l C x y 的直线 与 ,相交于 M、N 两点. (1)求实数 k 的取值范围; (2)求证: AM AN 定值 ; (3)若 O 为坐标原点,且 12,OM ON k 求 的值 . 解 (1) (1, ),l a k 直线 过点(0,1)且方向向量 1l y kx 直线 的方程为 由 2 2 3 1 1, 1 k k 得 4 7 4 7 3 3k . 22 C AT T AT设焦点的 的一条切线为 , 为切点,则 =7 2cos0 7 .AM AN AM AN AT AM AN 为定值 1 1 2 2(3) ( , ), ( , )M x y N x y设 1y kx x 2 2将 代入方程( -2) +(y-3) =1得 k x k x2 2(1+ ) -4(1+ ) +7=0 2 1 22 2 7,1 1 kx x x xk k 1 2 4(1+ )+ = 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2(1 ) ( ) 1 8 121 k kOM ON x x y y k x x k x x k 4 (1+ ) 2 4, 11 k k kk 4 (1+ ) 解得 1 , 0, 1k k 又当 时 . 17.(2007 北京四中模拟一)在△ABC 中,A 点的坐标为(3,0),BC 边长为 2,且 BC 在 y 轴上的区间[-3,3]上滑动. (1)求△ABC 外心的轨迹方程; (2)设直线 l∶y=3x+b 与(1)的轨迹交于 E,F 两点,原点到直线 l 的距离为 d,求 d EF || 的最大值.并求出此时 b 的值. 解 (1)设 B 点的坐标为(0, 0y ),则 C 点坐标为(0, 0y +2)(-3≤ 0y ≤1), 则 BC 边的垂直平分线为 y= 0y +1 ① )2 3(3 2 0 0 xy yy ②由①②消去 0y ,得 862 xy .∵ 13 0 y ,∴ 212 0 yy .故所求的△ABC 外心的轨迹方程为: )22(862 yxy . ( 2 ) 将 bxy 3 代 入 862 xy 得 08)1(69 22 bxbx . 由 862 xy 及 22 y , 得 23 4 x . 所 以 方 程 ① 在 区 间 3 4[ , 2 ] 有 两 个 实 根 . 设 8)1(69)( 22 bxbxxf ,则方程③在 3 4[ ,2 ] 上有两个不等实根的充要条件是: . , , , 292 )1(6 3 4 082)1(629)2( 083 4)1(6)3 4(9)3 4( 0)8(94)]1(6[ 22 22 22 b bbf bbf bb 得 34 b ∵ 723 2 9 84)]1(3 2[|| 2 2 21 bbbxx ∴ 72103 2||1|| 21 2 bxxkEF 又原点到直线 l 的距离为 10 || bd , ∴ 7 1)7 11(73 2027 3 2072 3 20|| 2 22 bbbb b d EF ∵ 34 b ,∴ 4 11 3 1 b . ∴当 4 11 b ,即 4b 时, 3 5|| max d EF . 第二节 圆锥曲线 第一部分 五年高考荟萃 2009 年高考题 2009 年高考数学试题分类汇编——圆锥曲线 一、选择题 1.(2009 全国卷Ⅰ理)设双曲线 2 2 2 2 1x y a b (a>0,b>0)的渐近线与抛物线 y=x2 +1 相切, 则该双曲线的离心率等于( ) A. 3 B.2 C. 5 D. 6 【解析】设切点 0 0( , )P x y ,则切线的斜率为 0 ' 0| 2x xy x . 由题意有 0 0 0 2y xx 又 2 0 0 1y x 解得: 2 2 0 1, 2, 1 ( ) 5b bx ea a . 【答案】C 2.(2009 全国卷Ⅰ理)已知椭圆 2 2: 12 xC y 的右焦点为 F ,右准线为l ,点 A l ,线段 AF 交C 于点 B ,若 3FA FB ,则| |AF =( ) A. 2 B. 2 C. 3 D. 3 【解析】过点B 作 BM l 于M,并设右准线l 与 X 轴的交点为 N,易知 FN=1.由题意 3FA FB , 故 2| | 3BM .又由椭圆的第二定义,得 2 2 2| | 2 3 3BF | | 2AF .故选 A 【答案】A 3.(2009 浙江理)过双曲线 2 2 2 2 1( 0, 0)x y a ba b 的右顶点 A 作斜率为 1 的直线,该直 线与双曲线的两条渐近线的交点分别为 ,B C .若 1 2AB BC ,则双曲线的离心率是 ( ) A. 2 B. 3 C. 5 D. 10 【解析】对于 ,0A a ,则直线方程为 0x y a ,直线与两渐近线的交点为 B,C, 2 2 , , ( , )a ab a abB Ca b a b a b a b 则有 2 2 2 2 2 2 2 2( , ), ,a b a b ab abBC ABa b a b a b a b ,因 2 22 , 4 , 5AB BC a b e . 【答案】C 4.(2009 浙江文)已知椭圆 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b 的左焦点为 F ,右顶点为 A ,点 B 在椭 圆上,且 BF x 轴,直线 AB 交 y 轴于点 P .若 2AP PB ,则椭圆的离心率是( ) A. 3 2 B. 2 2 C. 1 3 D. 1 2 【解析】对于椭圆,因为 2AP PB ,则 12 , 2 , 2OA OF a c e 【答案】D 5.(2009 北京理)点 P 在直线 : 1l y x 上,若存在过 P 的直线交抛物线 2y x 于 ,A B 两 点 , 且 | | |PA AB , 则 称 点 P 为 “ 点 ”, 那 么 下 列 结 论 中 正 确 的 是 ( ) A.直线l 上的所有点都是“ 点” B.直线l 上仅有有限个点是“ 点” C.直线l 上的所有点都不是“ 点” D.直线l 上有无穷多个点(点不是所有的点)是“ 点” 【解析】本题主要考查阅读与理解、信息迁移以及学生的学习潜力,考查学生分析问题和 解决问题的能力. 属于创新题型. 本题采作数形结合法易于求解,如图, 设 , , , 1A m n P x x , 则 2 ,2 2B m x n x , ∵ 2,A B y x在 上, ∴ 2 22 1 (2 ) n m n x m x 消去 n,整理得关于 x 的方程 2 2(4 1) 2 1 0x m x m (1) ∵ 2 2 2(4 1) 4(2 1) 8 8 5 0m m m m 恒成立, ∴方程(1)恒有实数解,∴应选 A. 【答案】A 6.(2009 山东卷理)设双曲线 12 2 2 2 b y a x 的一条渐近线与抛物线 y=x 2 +1 只有一个公共点, 则双曲线的离心率为( ). A. 4 5 B. 5 C. 2 5 D. 5 【解析】双曲线 12 2 2 2 b y a x 的一条渐近线为 xa by ,由方程组 2 1 by xa y x ,消去 y,得 2 1 0bx xa 有唯一解,所以△= 2( ) 4 0b a , 所以 2b a , 2 2 21 ( ) 5c a b be a a a ,故选 D. 【答案】D 【命题立意】:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置 关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念基本方法和基本技 能. 7.(2009山东卷文)设斜率为2的直线l 过抛物线 2 ( 0)y ax a 的焦点F,且和 y 轴交于点A, 若△OAF(O 为坐标原点)的面积为 4,则抛物线方程为( ). A. 2 4y x B. 2 8y x C. 2 4y x D. 2 8y x 【解析】 抛物线 2 ( 0)y ax a 的焦点 F 坐标为 ( ,0)4 a ,则直线l 的方程为 2( )4 ay x , 它与 y 轴的交点为 A (0, )2 a ,所以△OAF 的面积为 1 | | | | 42 4 2 a a ,解得 8a .所以抛物线 方程为 2 8y x ,故选 B. 【答案】B 【命题立意】:本题考查了抛物线的标准方程和焦点坐标以及直线的点斜式方程和三角形面 积的计算.考查数形结合的数学思想,其中还隐含着分类讨论的思想,因参数 a 的符号不定而 引发的抛物线开口方向的不定以及焦点位置的相应变化有两种情况,这里加绝对值号可以做 到合二为一. 8.(2009 全国卷Ⅱ文)双曲线 136 22 yx 的渐近线与圆 )0()3( 222 rryx 相切, 则 r= ( ) A. 3 B.2 C.3 D.6 【解析】本题考查双曲线性质及圆的切线知识,由圆心到渐近线的距离等于 r,可求 r= 3 . 【答案】A 9.(2009 全国卷Ⅱ文)已知直线 )0)(2( kxky 与抛物线 C: xy 82 相交 A、B 两点, F 为 C 的焦点。若 FBFA 2 ,则 k= ( ) A. 3 1 B. 3 2 C. 3 2 D. 3 22 【解析】本题考查抛物线的第二定义,由直线方程知直线过定点即抛物线焦点(2,0),由 2FA FB 及第二定义知 )2(22 BA xx 联立方程用根与系数关系可求 k= 2 2 3 . 【答案】D 10.(2009 安徽卷理)下列曲线中离心率为 6 2 的是 A. 2 2 12 4 x y B. 2 2 14 2 x y C. 2 2 14 6 x y D. 2 2 14 10 x y 【解析】由 6 2e 得 2 2 2 2 2 2 3 3 1,1 ,2 2 2 c b b a a a ,选 B. 【答案】B 11.(2009 福建卷文)若双曲线 2 2 2 2 13 x y a oa 的离心率为 2,则 a 等于( ) A. 2 B. 3 C. 3 2 D. 1 【解析】 由 2 2 2 2 31 23 x y a a a c可知虚轴b= 3,而离心率e= a ,解得 a=1 或 a=3,参照选项知而应选 D. 【答案】D 12.(2009 安徽卷文)下列曲线中离心率为的 是(. ( ) A. B. C. D. 【解析】依据双曲线 2 2 2 2 1x y a b 的离心率 ce a 可判断得. 6 2 ce a .选 B。 【答案】B 13.(2009 江西卷文)设 1F 和 2F 为双曲线 2 2 2 2 1x y a b ( 0, 0a b )的两个焦点, 若 1 2F F, , (0,2 )P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为 A. 3 2 B. 2 C. 5 2 D.3 【解析】由 3tan 6 2 3 c b 有 2 2 2 23 4 4( )c b c a ,则 2ce a ,故选 B. 【答案】B 14.(2009 江西卷理)过椭圆 2 2 2 2 1x y a b ( 0a b )的左焦点 1F 作 x 轴的垂线交椭圆于点 P , 2F 为右焦点,若 1 2 60F PF ,则椭圆的离心率为 A. 2 2 B. 3 3 C. 1 2 D. 1 3 【解析】因为 2 ( , )bP c a ,再由 1 2 60F PF 有 23 2 ,b aa 从而可得 3 3 ce a ,故选 B 【答案】B 15.(2009 天津卷文)设双曲线 )0,0(12 2 2 2 ba b y a x 的虚轴长为 2,焦距为 32 ,则 双曲线的渐近线方程为( ) A. xy 2 B . xy 2 C . xy 2 2 D. xy 2 1 【解析】由已知得到 2,3,1 22 bcacb ,因为双曲线的焦点在 x 轴上,故渐 近线方程为 xxa by 2 2 【答案】C 【考点定位】本试题主要考查了双曲线的几何性质和运用。考察了同学们的运算能力和推理 能力。 16.(2009 湖北卷理)已知双曲线 2 2 12 2 x y 的准线过椭圆 2 2 2 14 x y b 的焦点,则直线 2y kx 与椭圆至多有一个交点的充要条件是( ) A. 1 1,2 2K B. 1 1, ,2 2K C. 2 2,2 2K D. 2 2, ,2 2K 【解析】易得准线方程是 2 2 12 ax b 所以 2 2 2 24 1c a b b 即 2 3b 所以方程是 2 2 14 3 x y 联立 2 y kx 可得 2 2 3 +(4k +16k) 4 0x x 由 0 可解得 A. 【答案】A 17.(2009 四川卷文、理)已知双曲线 )0(12 2 22 b b yx 的左、右焦点分别是 1F 、 2F , 其一条渐近线方程为 xy ,点 ),3( 0yP 在双曲线上.则 1PF · 2PF =( ) A. -12 B. -2 C. 0 D. 4 【解析】由渐近线方程为 xy 知双曲线是等轴双曲线,∴双曲线方程是 222 yx ,于 是两焦点坐标分别是(-2,0)和(2,0),且 )1,3(P 或 )1,3( P .不妨去 )1,3(P ,则 )1,32(1 PF , )1,32(2 PF . ∴ 1PF · 2PF = 01)32)(32()1,32)(1,32( 【答案】C 18.(2009 全国卷Ⅱ理)已知直线 2 0y k x k 与抛物线 2: 8C y x 相交于 A B、 两 点, F 为C 的焦点,若| | 2 | |FA FB ,则 k ( ) A. 1 3 B. 2 3 C. 2 3 D. 2 2 3 【解析】设抛物线 2: 8C y x 的准线为 : 2l x 直线 2 0y k x k 恒过定点 P 2,0 .如图过 A B、 分 别作 AM l 于 M , BN l 于 N , 由| | 2 | |FA FB , 则| | 2 | |AM BN ,点 B 为 AP 的中点.连结OB ,则 1| | | |2OB AF , | | | |OB BF 点 B 的横坐标为1, 故点 B 的坐标为 2 2 0 2 2(1,2 2) 1 ( 2) 3k , 故选 D. 【答案】D 19.(2009 全国卷Ⅱ理)已知双曲线 2 2 2 2 1 0, 0x yC a ba b : 的右焦点为 F ,过 F 且斜率 为 3 的直线交 C 于 A B、 两点,若 4AF FB ,则C 的离心率为 ( ) m A. 6 5 B. 7 5 C. 5 8 D. 9 5 【解析】设双曲线 2 2 2 2 1x yC a b : 的右准线为 l ,过 A B、 分 别作 AM l 于 M , BN l 于 N , BD AM D 于 , 由 直 线 AB 的 斜 率 为 3 , 知 直 线 AB 的 倾 斜 角 160 60 ,| | | |2BAD AD AB , 由双曲线的第二定义有 1| | | | | | (| | | |)AM BN AD AF FBe 1 1| | (| | | |)2 2AB AF FB . 又 1 5 64 3| | | |2 5AF FB FB FB ee . 【答案】A 20.(2009 湖南卷文)抛物线 2 8y x 的焦点坐标是( ) A.(2,0) B.(- 2,0) C.(4,0) D.(- 4,0) 【解析】由 2 8y x ,易知焦点坐标是 ( ,0) ( 2,0)2 p ,故选 B. 【答案】B 21.(2009 宁夏海南卷理)双曲线 2 4 x - 2 12 y =1 的焦点到渐近线的距离为( ) A. 2 3 B.2 C. 3 D.1 【解析】双曲线 2 4 x - 2 12 y =1 的焦点(4,0)到渐近线 3y x 的距离为 3 4 0 2 32d , 【答案】A 22.(2009 陕西卷文)“ 0m n ”是“方程 2 2 1mx ny ”表示焦点在 y 轴上的椭圆”的 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【解析】将方程 2 2 1mx ny 转化为 2 2 11 1 x y m n , 根据椭圆的定义,要使焦点在 y 轴上必 须满足 1 10, 0,m n 所以 1 1 n m . 【答案】C 23.(2009 全国卷Ⅰ文)设双曲线 2 2 2 2 0 0x y a ba b - =1 > , > 的渐近线与抛物线 2 1y=x + 相 切,则该双曲线的离心率等于( ) A. 3 B.2 C. 5 D. 6 【解析】由题双曲线 2 2 2 2 0 0x y a ba b - =1 > , > 的一条渐近线方程为 a bxy ,代入抛物线 方 程 整 理 得 02 abxax , 因 渐 近 线 与 抛 物 线 相 切 , 所 以 04 22 ab , 即 55 22 eac ,故选择 C. 【答案】C 24.(2009 湖北卷文)已知双曲线 14122 2 2222 b yxyx 的准线经过椭圆 (b>0)的焦点,则 b=( ) A.3 B. 5 C. 3 D. 2 【解析】可得双曲线的准线为 2 1ax c ,又因为椭圆焦点为 2( 4 ,0)b 所以有 24 1b .即 b2=3 故 b= 3 .故 C. 【答案】C 27.(2009 天津卷理)设抛物线 2y =2x 的焦点为 F,过点 M( 3 ,0)的直线与抛物线相交 于 A,B 两点,与抛物线的准线相交于 C,BF =2,则 BCF 与 ACF 的面积之比 BCF ACF S S =( ) A. 4 5 B. 2 3 C. 4 7 D. 1 26 4 2 -2 -4 -6 -10 -5 5 10 x=-0.5 F: (0.51, 0.00) h x g y f y 2 2 A B F C 【解析】由题知 12 12 2 1 2 1 A B A B ACF BCF x x x x AC BC S S , 又 32 322 1|| BBB yxxBF 由 A、B、M 三点共线有 BM BM AM AM xx yy xx yy 即 2 33 30 3 20 A A x x ,故 2Ax , ∴ 5 4 14 13 12 12 A B ACF BCF x x S S ,故选择 A。 【答案】A 28.(2009 四川卷理)已知直线 1 : 4 3 6 0l x y 和直线 2 : 1l x ,抛物线 2 4y x 上一 动点 P 到直线 1l 和直线 2l 的距离之和的最小值是( ) A.2 B.3 C.11 5 D. 37 16 【考点定位】本小题考查抛物线的定义、点到直线的距离,综合题。 【解析 1】直线 2 : 1l x 为抛物线 2 4y x 的准线,由抛物线的定义知,P 到 2l 的距离等于 P 到抛物线的焦点 )0,1(F 的距离,故本题化为在抛物线 2 4y x 上找一个点 P 使得 P 到点 )0,1(F 和直线 2l 的距离之和最小,最小值为 )0,1(F 到直线 1 : 4 3 6 0l x y 的距离,即 25 |604| min d ,故选择 A。 【解析 2】如图,由题意可知 2 2 | 3 1 0 6 | 2 3 4 d 【答案】A 二、填空题 29.(2009 宁夏海南卷理)设已知抛物线 C 的顶点在坐标原点,焦点为 F(1,0),直线 l 与抛 物线 C 相交于 A,B 两点。若 AB 的中点为(2,2),则直线 l 的方程为_____________. 【解析】抛物线的方程为 2 4y x , 2 1 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 4, , , , 4 44 1 y xA x y B x y x x y x y yy y x x x x y y 则有 , 两式相减得, , 直线l的方程为y-2=x-2,即y=x 【答案】y=x 30. ( 2009 重 庆 卷 文 、 理 ) 已 知 椭 圆 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b 的 左 、 右 焦 点 分 别 为 1 2( ,0), ( ,0)F c F c ,若椭圆上存在一点 P 使 1 2 2 1sin sin a c PF F PF F ,则该椭圆的离心率的 取值范围为 . 【解析 1】因为在 1 2PF F 中,由正弦定理得 2 1 1 2 2 1sin sin PF PF PF F PF F 则由已知,得 1 2 1 1 a c PF PF ,即 1 2aPF cPF 设点 0 0( , )x y 由焦点半径公式,得 1 0 2 0,PF a ex PF a ex 则 0 0( ) ( )a a ex c a ex 记得 0 ( ) ( 1) ( ) ( 1) a c a a ex e c a e e 由椭圆的几何性质知 0 ( 1) ( 1) a ex a ae e 则 ,整理得 2 2 1 0,e e 解得 2 1 2 1 (0,1)e e e 或 ,又 ,故椭圆的离心率 ( 2 1,1)e 【解析 2】 由解析 1 知 1 2 cPF PFa 由椭圆的定义知 2 1 2 2 2 2 22 2c aPF PF a PF PF a PFa c a 则 即 , 由 椭 圆 的 几 何 性 质 知 2 2 2 2 2, , 2 0,aPF a c a c c c ac a 则 既 所以 2 2 1 0,e e 以下同解析 1. 【答案】 2 1,1 31.(2009 北京文、理)椭圆 2 2 19 2 x y 的焦点为 1 2,F F ,点 P 在椭圆上,若 1| | 4PF , 则 2| |PF ; 1 2F PF 的大小为 . .w【解析】本题主要考查椭圆的定义、焦点、长轴、短轴、焦距之间的关系以及余弦定理. 属 于基础知识、基本运算的考查. ∵ 2 29, 3a b , ∴ 2 2 9 2 7c a b , ∴ 1 2 2 7F F , 又 1 1 24, 2 6PF PF PF a ,∴ 2 2PF , 又由余弦定理,得 22 2 1 2 2 4 2 7 1cos 2 2 4 2F PF , ∴ 1 2 120F PF ,故应填 2, 120 . 32.( 2009 广 东 卷 理 ) 巳知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上,离心率为 3 2 , 且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为 12,则椭圆G 的方程为 . 【解析】 2 3e , 122 a , 6a , 3b ,则所求椭圆方程为 1936 22 yx . 【答案】 1936 22 yx 33.(2009 四川卷文)抛物线 2 4y x 的焦点到准线的距离是 . 【解析】焦点 F (1,0),准线方程 1x ,∴焦点到准线的距离是 2. 【答案】2 34.(2009 湖南卷文)过双曲线 C: 2 2 2 2 1x y a b ( 0, 0)a b 的一个焦点作圆 2 2 2x y a 的两条切线,切点分别为 A,B,若 120AOB (O 是坐标原点),则双曲线线 C 的离心率为 . 【解析】 120 60 30 2AOB AOF AFO c a , 2.ce a 【答案】2 35.(2009 福建卷理)过抛物线 2 2 ( 0)y px p 的焦点 F 作倾斜角为 45 的直线交抛物线 于 A、B 两点,若线段 AB 的长为 8,则 p ________________ 【 解 析 】 由 题 意 可 知 过 焦 点 的 直 线 方 程 为 2 py x , 联 立 有 2 2 2 2 3 04 2 y px px pxpy x ,又 2 2 2(1 1 ) (3 ) 4 8 24 pAB p p 。 【答案】 2 36.(2009 辽宁卷理)以知 F 是双曲线 2 2 14 12 x y 的左焦点, (1,4),A P 是双曲线右支上的 动点,则 PF PA 的最小值为 。 【解析】注意到 P 点在双曲线的两只之间,且双曲线右焦点为 F’(4,0), 于是由双曲线性质|PF|-|PF’|=2a=4 而|PA|+|PF’|≥|AF’|=5 两式相加得|PF|+|PA|≥9,当且仅当 A、P、F’三点共线时等号成立. 【答案】9 37.(2009 宁夏海南卷文)已知抛物线 C 的顶点坐标为原点,焦点在 x 轴上,直线 y=x 与抛 物线 C 交于 A,B 两点,若 2,2P 为 AB 的中点,则抛物线 C 的方程为 。 【解析】设抛物线为 y2=kx,与 y=x 联立方程组,消去 y, 得:x2-kx=0, 21 xx =k=2×2,故 2 4y x . 【答案】 2 4y x 38.(2009 湖南卷理)已知以双曲线 C 的两个焦点及虚轴的两个端点为原点的四边形中,有一 个内角为 60 o ,则双曲线 C 的离心率为 . 【解析】连虚轴一个端点、一个焦点及原点的三角形,由条件知,这个三角形的两边直角分 别是 , (b c b 是虚半轴长,c 是焦半距 ) ,且一个内角是30 ,即得 tan30b c ,所以 3c b , 所以 2a b ,离心率 3 6 22 ce a . 【答案】 6 2 39.(2009 年上海卷理)已知 1F 、 2F 是椭圆 1: 2 2 2 2 b y a xC ( a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且 21 PFPF .若 21FPF 的面积为 9,则b =____________. 【解析】依题意,有 22 2 2 1 21 21 4|||| 18|||| 2|||| cPFPF PFPF aPFPF ,可得 4c2+36=4a2,即 a2-c2=9, 故有 b=3。 【答案】3 三、解答题 40.(2009 年广东卷文)(本小题满分 14 分) 已知椭圆 G 的中心在坐标原点,长轴在 x 轴上,离心率为 2 3 ,两个焦点分别为 1F 和 2F ,椭圆 G 上一点到 1F 和 2F 的距离之和为 12.圆 kC : 0214222 ykxyx )( Rk 的圆心为点 kA . (1)求椭圆 G 的方程 (2)求 21FFAk 的面积 (3)问是否存在圆 kC 包围椭圆 G?请说明理由. 解(1)设椭圆 G 的方程为: 2 2 2 2 1x y a b ( 0a b )半焦距为 c; 则 2 12 3 2 a c a , 解得 6 3 3 a c , 2 2 2 36 27 9b a c 所求椭圆 G 的方程为: 2 2 136 9 x y . (2 )点 KA 的坐标为 ,2K 1 2 1 2 1 12 6 3 2 6 32 2KA F FS F F V (3)若 0k ,由 012152101206 22 可知点(6,0)在圆 kC 外, 若 0k ,由 01215210120)6( 22 可知点(-6,0)在圆 kC 外; 不论 K 为何值圆 kC 都不能包围椭圆 G. 41.(2009 浙江理)(本题满分 15 分) 已知椭圆 1C : 2 2 2 2 1( 0)y x a ba b 的右顶点为 (1,0)A ,过 1C 的焦点且垂直长轴的弦 长为1. (I)求椭圆 1C 的方程; (II)设点 P 在抛物线 2C : 2 ( )y x h h R 上, 2C 在点 P 处的切线与 1C 交于点 ,M N .当线段 AP 的中点与 MN 的中点的横坐标相等时,求 h 的最小值. 解(I)由题意得 2 1 2, ,12 1 b a b b a 所求的椭圆方程为 2 2 14 y x , ( II ) 不 妨 设 2 1 1 2 2( , ), ( , ), ( , ),M x y N x y P t t h 则 抛 物 线 2C 在 点 P 处 的 切 线 斜 率 为 2x ty t ,直线 MN 的方程为 22y tx t h ,将上式代入椭圆 1C 的方程中,得 2 2 24 (2 ) 4 0x tx t h ,即 2 2 2 2 24 1 4 ( ) ( ) 4 0t x t t h x t h ,因为直线 MN 与椭圆 1C 有两个不同的交点,所以有 4 2 2 1 16 2( 2) 4 0t h t h , 设线段 MN 的中点的横坐标是 3x ,则 2 1 2 3 2 ( ) 2 2(1 ) x x t t hx t , 设线段 PA 的中点的横坐标是 4x ,则 4 1 2 tx ,由题意得 3 4x x ,即有 2 (1 ) 1 0t h t , 其中的 2 2 (1 ) 4 0, 1h h 或 3h ; 当 3h 时有 22 0,4 0h h ,因此不等式 4 2 2 1 16 2( 2) 4 0t h t h 不 成立;因此 1h ,当 1h 时代入方程 2 (1 ) 1 0t h t 得 1t ,将 1, 1h t 代入不 等式 4 2 2 1 16 2( 2) 4 0t h t h 成立,因此 h 的最小值为 1. 42.(2009 浙江文)(本题满分 15 分) 已知抛物线C : 2 2 ( 0)x py p 上一点 ( ,4)A m 到其焦点的距离为 17 4 . (I)求 p 与 m 的值; (II)设抛物线 C 上一点 P 的横坐标为 ( 0)t t ,过 P 的直线交 C 于另一点Q ,交 x 轴于 点 M ,过点Q 作 PQ 的垂线交 C 于另一点 N .若 MN 是C 的切线,求t 的最小值. 解(Ⅰ)由抛物线方程得其准线方程: 2 py ,根据抛物线定义 点 )4,(mA 到焦点的距离等于它到准线的距离,即 4 17 24 p ,解得 2 1p 抛物线方程为: yx 2 ,将 )4,(mA 代入抛物线方程,解得 2m (Ⅱ)由题意知,过点 ),( 2ttP 的直线 PQ 斜率存在且不为 0,设其为 k 。 则 )(: 2 txktylPQ ,当 ,,0 2 k kttxy 则 )0,( 2 k kttM 。 联立方程 yx txkty 2 2 )( ,整理得: 0)(2 tktkxx 即: 0)]()[( tkxtx ,解得 ,tx 或 tkx ))(,( 2tktkQ ,而 QPQN ,直线 NQ 斜率为 k 1 )]([1)(: 2 tkxktkylNQ ,联立方程 yx tkxktky 2 2 )]([1)( 整理得: 0)()(11 22 tktkkxkx ,即: 0]1)()[(2 tkktkxkx 0)](][1)([ tkxtkkkx ,解得: k tkkx 1)( ,或 tkx )]1)([,1)(( 2 2 k tkk k tkkN , )1( )1( 1)( ]1)([ 22 22 2 2 2 ktk ktk k ktt k tkk k tkk K NM 而抛物线在点 N 处切线斜率: k tkkyk k tkkx 2)(2 1)( 切 MN 是抛物线的切线, k tkk ktk ktk 2)(2 )1( )1( 22 22 , 整理得 021 22 ttkk 0)21(4 22 tt ,解得 3 2t (舍去),或 3 2t , 3 2 min t 43.(2009 北京文)(本小题共 14 分) 已知双曲线 2 2 2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b 的离心率为 3 ,右准线方程为 3 3x 。 (Ⅰ)求双曲线 C 的方程; (Ⅱ)已知直线 0x y m 与双曲线 C 交于不同的两点 A,B,且线段 AB 的中点在圆 2 2 5x y 上,求 m 的值. 【解析】本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程 的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力. 解(Ⅰ)由题意,得 2 3 3 3 a c c a ,解得 1, 3a c , ∴ 2 2 2 2b c a ,∴所求双曲线C 的方程为 2 2 12 yx . (Ⅱ)设 A、B 两点的坐标分别为 1 1 2 2, , ,x y x y ,线段 AB 的中点为 0 0,M x y , 由 2 2 12 0 yx x y m 得 2 22 2 0x mx m (判别式 0 ), ∴ 1 2 0 0 0, 22 x xx m y x m m , ∵点 0 0,M x y 在圆 2 2 5x y 上, ∴ 22 2 5m m ,∴ 1m . 44.(2009 北京理)(本小题共 14 分) 已知双曲线 2 2 2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b 的离心率为 3 ,右准线方程为 3 3x (Ⅰ)求双曲线C 的方程; (Ⅱ)设直线 l 是圆 2 2: 2O x y 上动点 0 0 0 0( , )( 0)P x y x y 处的切线, l 与双曲线 C 交 于不同的两点 ,A B ,证明 AOB 的大小为定值. 【解法 1】本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程 的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力. (Ⅰ)由题意,得 2 3 3 3 a c c a ,解得 1, 3a c , ∴ 2 2 2 2b c a ,∴所求双曲线C 的方程为 2 2 12 yx . (Ⅱ)点 0 0 0 0, 0P x y x y 在圆 2 2 2x y 上, 圆在点 0 0,P x y 处的切线方程为 0 0 0 0 xy y x xy , 化简得 0 0 2x x y y . 由 2 2 0 0 12 2 yx x x y y 及 2 2 0 0 2x y 得 2 2 2 0 0 03 4 4 8 2 0x x x x x , ∵切线 l 与双曲线 C 交于不同的两点 A、B,且 2 00 2x , ∴ 2 03 4 0x ,且 2 2 2 0 0 016 4 3 4 8 2 0x x x , 设 A、B 两点的坐标分别为 1 1 2 2, , ,x y x y , 则 2 0 0 1 2 1 22 2 0 0 4 8 2,3 4 3 4 x xx x x xx x , ∵ cos OA OBAOB OA OB ,且 1 2 1 2 1 2 0 1 0 22 0 1 2 2OA OB x x y y x x x x x xy , 2 1 2 0 1 2 0 1 22 0 1 4 22x x x x x x x xx 2 22 2 0 00 0 2 2 2 2 0 0 0 0 8 28 2 81 43 4 2 3 4 3 4 x xx x x x x x 2 2 0 0 2 2 0 0 8 2 8 2 03 4 3 4 x x x x . ∴ AOB 的大小为90 . 【解法 2】(Ⅰ)同解法 1. (Ⅱ)点 0 0 0 0, 0P x y x y 在圆 2 2 2x y 上, 圆在点 0 0,P x y 处的切线方程为 0 0 0 0 xy y x xy , 化简得 0 0 2x x y y .由 2 2 0 0 12 2 yx x x y y 及 2 2 0 0 2x y 得 2 2 2 0 0 03 4 4 8 2 0x x x x x ① 2 2 2 0 0 03 4 8 8 2 0x y y x x ② ∵切线 l 与双曲线 C 交于不同的两点 A、B,且 2 00 2x , ∴ 2 03 4 0x ,设 A、B 两点的坐标分别为 1 1 2 2, , ,x y x y , 则 2 2 0 0 1 2 1 22 2 0 0 8 2 2 8,3 4 3 4 x xx x y yx x , ∴ 1 2 1 2 0OA OB x x y y ,∴ AOB 的大小为90 . (∵ 2 2 0 0 2x y 且 0 0 0x y ,∴ 2 2 0 00 2,0 2x y ,从而当 2 03 4 0x 时,方程①和 方程②的判别式均大于零). 45.(2009 江苏卷)(本题满分 10 分) 在平面直角坐标系 xoy 中,抛物线 C 的顶点在原点,经过点 A(2,2),其焦点 F 在 x 轴上。 (1)求抛物线 C 的标准方程; (2)求过点 F,且与直线 OA 垂直的直线的方程; (3)设过点 ( ,0)( 0)M m m 的直线交抛物线 C 于 D、E 两点,ME=2DM, 记 D 和 E 两点间的距离为 ( )f m ,求 ( )f m 关于 m 的表达式。 46.(2009 山东卷理)(本小题满分 14 分) 设椭圆 E: 2 2 2 2 1x y a b (a,b>0)过 M(2, 2 ) ,N ( 6 ,1)两点,O 为坐标原点, (I)求椭圆 E 的方程; (II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆 E 恒有两个交点 A,B,且 OA OB ?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。 解:(1)因为椭圆 E: 2 2 2 2 1x y a b (a,b>0)过 M(2, 2 ) ,N ( 6 ,1)两点, 所以 2 2 2 2 4 2 1 6 1 1 a b a b 解得 2 2 1 1 8 1 1 4 a b 所以 2 2 8 4 a b 椭圆 E 的方程为 2 2 18 4 x y (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆 E 恒有两个交点 A,B,且 OA OB ,设该圆的切线方程为 y kx m 解方程组 2 2 18 4 x y y kx m 得 2 22( ) 8x kx m , 即 2 2 2(1 2 ) 4 2 8 0k x kmx m , 则△= 2 2 2 2 2 216 4(1 2 )(2 8) 8(8 4) 0k m k m k m ,即 2 28 4 0k m 1 2 2 2 1 2 2 4 1 2 2 8 1 2 kmx x k mx x k , 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 (2 8) 4 8( )( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 k m k m m ky y kx m kx m k x x km x x m mk k k 要使 OA OB ,需使 1 2 1 2 0x x y y ,即 2 2 2 2 2 2 8 8 01 2 1 2 m m k k k ,所以 2 23 8 8 0m k ,所 以 2 2 3 8 08 mk 又 2 28 4 0k m , 所 以 2 2 2 3 8 m m , 所 以 2 8 3m , 即 2 6 3m 或 2 6 3m , 因 为 直 线 y kx m 为 圆 心 在 原 点 的 圆 的 一 条 切 线 , 所 以 圆 的 半 径 为 21 mr k , 2 2 2 22 8 3 81 31 8 m mr mk , 2 6 3r ,所求的圆为 2 2 8 3x y ,此时圆的切 线 y kx m 都满足 2 6 3m 或 2 6 3m ,而当切线的斜率不存在时切线为 2 6 3x 与椭圆 2 2 18 4 x y 的两个交点为 2 6 2 6( , )3 3 或 2 6 2 6( , )3 3 满足 OA OB ,综上, 存在圆心在原点的圆 2 2 8 3x y ,使得该圆的任意一条切线与椭圆 E 恒有两个交点 A,B,且 OA OB . 因为 1 2 2 2 1 2 2 4 1 2 2 8 1 2 kmx x k mx x k , 所以 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 4 2 8 8(8 4)( ) ( ) 4 ( ) 41 2 1 2 (1 2 ) km m k mx x x x x x k k k , 2 2 22 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 8(8 4)| | ( ) (1 )( ) (1 ) (1 2 ) k mAB x x y y k x x k k 4 2 2 4 2 4 2 32 4 5 1 32 [1 ]3 4 4 1 3 4 4 1 k k k k k k k , ①当 0k 时 2 2 32 1| | [1 ]13 4 4 AB k k 因为 2 2 14 4 8k k 所以 2 2 1 10 1 84 4k k , 所以 2 2 32 32 1[1 ] 1213 3 4 4k k , 所以 4 6 | | 2 33 AB 当且仅当 2 2k 时取”=”. 2 当 0k 时, 4 6| | 3AB . 3 当 AB 的斜率不存在时, 两个交点为 2 6 2 6( , )3 3 或 2 6 2 6( , )3 3 , 所以此时 4 6| | 3AB , 综上, |AB |的取值范围为 4 6 | | 2 33 AB 即: 4| | [ 6,2 3]3AB 【命题立意】:本题属于探究是否存在的问题,主要考查了椭圆的标准方程的确定,直线与椭圆 的位置关系直线与圆的位置关系和待定系数法求方程的方法,能够运用解方程组法研究有关 参数问题以及方程的根与系数关系. 47. (2009 山东卷文)(本小题满分 14 分) 设 m R ,在平面直角坐标系中,已知向量 ( , 1)a mx y ,向量 ( , 1)b x y , a b ,动点 ( , )M x y 的轨迹为 E. (1)求轨迹 E 的方程,并说明该方程所表示曲线的形状; (2)已知 4 1m ,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹 E 恒有两个交 点 A,B,且OA OB (O 为坐标原点),并求出该圆的方程; (3)已知 4 1m ,设直线 l 与圆 C: 2 2 2x y R (1查看更多