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广东省13市2017届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编:圆锥曲线 Word版
广东省 13 市 2017 届高三上学期期末考试数学理试题分类汇 编 圆锥曲线 一、选择、填空题 1、(潮州市 2017 届高三上学期期末)已知抛物线 y2=2px(p>0)的焦点成 F,过点 F 且倾斜角为 45°的直线 l 与抛物线在第一、第四象限分别交于 A、B,则 等 于( ) A.3 B.7+4 3 C.3+2 2 D.2 2、(珠海市2017届高三上学期期末)已知双曲线 2 2 1C 116 4 x y : - ,双曲线 2 2 2 2 2C 1( 0 0)x y a ba b : - , 的左、右焦点分别为F1,F2,M 是双曲线C2 一条渐近线上 的点,且OM ⊥MF2,若△OMF2的面积为 16,且双曲线C1,C2的离心率相同,则双曲线 C2的实轴长为 A.4 B.8 C.16 D.32 3、(佛山市 2017 届高三教学质量检测(一))已知双曲线 )0(1: 2 2 2 2 ab b y a xC 的右 焦点为 F , O 为坐标原点,若存在直线 l 过点 F 交双曲线 C 的右支于 BA, 两点,使 0OBOA ,则双曲线离心率的取值范围是________ 4、(广州市 2017 届高三 12 月模拟)已知双曲线 :C 12 2 2 2 b x a y ( 0,0 ba )的渐近线 方程为 xy 2 1 , 则双曲线C 的离心率为 (A) 2 5 (B) 5 (C) 2 6 (D) 6 5、(惠州市 2017 届高三第三次调研)设直线 l 过双曲线 C 的一个焦点,且与 C 的一条对称 轴垂直, l 与 C 交于 A,B 两点,|AB|为 C 的实轴长的 2 倍,则 C 的离心率为( ) (A) 3 (B) 2 (C)2 (D)3 6、(江门市 2017 届高三 12 月调研)过抛物线 ( )焦点的直线 与抛物线 交于 两点,以 为直径的圆的方程为 ,则 A. B. C. D. 7、(揭阳市 2017 届高三上学期期末)设椭圆 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b 的两焦点与短轴一端点 组成一正三角形三个顶点,若焦点到椭圆上点的最大距离为3 3 ,则分别以 ,a b 为实半 轴长和虚半轴长,焦点在 y 轴上的双曲线标准方程为 . 8、(茂名市2017 届高三第一次综合测试)过双曲线 0,012 2 2 2 ba b y a x 的右焦点 2 ( ,0)F c 作圆 222 ayx 的切线,切点为 M,延长 2 MF 交抛物线 2 4y cx 于点 ,P 其中O 为 坐标原点,若 2 1 ( )2OM OF OP ,则双曲线的离心率为( ) A. 7 224 B. 7 224 C. 2 31 D. 2 51 9、(清远市清城区 2017 届高三上学期期末)已知双曲线 c: ,以右 焦点 F 为圆心,|OF|为半径的圆交双曲线两渐近线于点 M、N (异于原点 O),若|MN|= , 则双曲线 C 的离心率 是( ) A. 2 B. 3 C. 2 D. 3 1 10、(汕头市 2017 届高三上学期期末)圆 0138222 yxyx 的圆心到直线 01 yax 的距离为 1,则 a ( ) A. 3 4 B. 4 3 C. 3 D.2 11、(韶关市 2017 届高三 1 月调研)已知点 A 是双曲线 )0,0(12 2 2 2 bab y a x 右支上一 点, F 是右焦点,若 AOF (O 是坐标原点)是等边三角形,则该双曲线离心率 e 为 (A) 2 (B) 3 (C) 1 2+ (D) 1 3+ 二、解答题 1、(潮州市 2017 届高三上学期期末)已知点 A、B 分别是左焦点为(﹣4,0)的椭 圆 C: 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b 的左、右顶点,且椭圆 C 过点 P(,). (1)求椭圆 C 的方程; (2)已知 F 是椭圆 C 的右焦点,以 AF 为直径的圆记为圆 M,过 P 点能否引圆 M 的切线?若能,求出这条切线与 x 轴及圆 M 的弦 PF 所对的劣弧围成的图形 面积;若不能,说明理由. 2、(珠海市2017届高三上学期期末)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆G的中心为坐标原点, 左焦点为F1(-1,0), 离心率e= 2 2 . (1)求椭圆G 的标准方程; (2)已知直线l1: y =kx+m1与椭圆G交于 A,B两点,直线l2: y=kx+m2(m1≠m2)与椭 圆G交于C,D两点,且| AB |=|CD |,如图所示. ①证明:m1+m2 =0; ②求四边形ABCD 的面积S 的最大值. 3、(佛山市 2017 届高三教学质量检测(一))已知椭圆 )0(1: 2 2 2 2 ba b y a xC 过点 )1,2(M ,且离心率为 2 3 (Ⅰ)求椭圆 C 的方程; (Ⅱ)设 )1,0( A ,直线l 与椭圆C 交于 QP, 两点,且 AQAP ,当 OPQ (O 为坐标 原点)的面积 S 最大时,求直线l 的方程 4、(广州市 2017 届高三 12 月模拟)已知动圆 P 与圆 2 2 1 :( 2) 49F x y 相切,且与圆 1)2(: 22 2 yxF 相内切,记圆心 P 的轨迹为曲线C . (Ⅰ)求曲线 C 的方程; (Ⅱ)设Q 为曲线C 上的一个不在 x 轴上的动点, O 为坐标原点,过点 2F 作OQ 的平行 线交曲线 C 于 ,M N 两个不同的点, 求△QMN 面积的最大值. 5、(惠州市 2017 届高三第三次调研)已知椭圆 2 2 2 2: 1 0x yC a ba b 的左、右焦点分 别为 1 21,0 , 1,0F F ,点 21, 2A 在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆 C 的标准方程; (Ⅱ)是否存在斜率为 2 的直线,使得当直线与椭圆C 有两个不同交点 M N、 时,能在直 线 5 3y 上找到一点 P ,在椭圆 C 上找到一点Q ,满足 PM NQ ?若存在,求出直线的 方程;若不存在,说明理由. 6 、( 江 门 市 2017 届 高 三 12 月 调 研 ) 在 平 面 直 角 坐 标 系 中 , 椭 圆 : ( )的离心率为 , 椭圆 的顶点四边形的面积为 . (Ⅰ)求椭圆 的方程; (Ⅱ)过椭圆 的顶点 的直线 交椭圆于另一点 ,交 轴于点 ,若 、 、 成等比数列,求直线 的方程. 7、(揭阳市 2017 届高三上学期期末)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 A(-1, 0)、B(1, 0)、 C(0, -1),N 为 y 轴上的点,MN 垂直于 y 轴,且点 M 满足 AM BM ON CM (O 为坐 标原点),点 M 的轨迹为曲线 T. (Ⅰ)求曲线 T 的方程; (Ⅱ)设点 P(P 不在 y 轴上)是曲线 T 上任意一点,曲线 T 在点 P 处的切线 l 与直线 5 4y 交于点 Q,试探究以 PQ 为直径的圆是否过一定点?若过定点,求出该定点的坐标,若不过 定点,说明理由. 8、(茂名市 2017 届高三第一次综合测试) ,x y R ,向量 ,i j 分别为直角坐标平面内 ,x y 轴正方向上的单位向量,若向量 ( 3)a x i y j , ( 3)b x i y j ,且| | | | 4a b . (Ⅰ)求点 ( , )M x y 的轨迹 C 的方程; (Ⅱ)设椭圆 2 2 : 116 4 x yE ,P 为曲线C 上一点,过点 P 作曲线C 的切线 y kx m 交椭圆 E 于 A 、 B 两点,试证: OAB 的面积为定值. 9、(清远市清城区 2017 届高三上学期期末)以椭圆 2 2 2: 1 1xM y aa 的四个顶点为顶点 的四边形的四条边与 O : 2 2 1x y 共有 6 个交点,且这 6 个点恰好把圆周六等分. (Ⅰ)求椭圆 M 的方程; (Ⅱ)若直线 l 与 O 相切,且与椭圆 M 相交于 P ,Q 两点,求 PQ 的最大值. 10、(汕头市 2017 届高三上学期期末) 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知以 M 为圆心的圆 2 2: 12 14 60 0M x y x y 及 其上一点 (2,4)A (1)设圆 N 与 x 轴相切,与圆 M 外切,且圆心 N 在直线 6x 上,求圆 N 的标准方程; (2)设平行于OA 的直线l 与圆 M 相交于 ,B C 两点,且 BC OA ,求直线l 的方程; (3)设点 ( ,0)T t 满足:存在圆 M 上的两点 P 和Q ,使得 ,TA TP TQ 求实数t 的取值范 围. 11、(韶关市 2017 届高三 1 月调研)设椭圆 2 2 2 2: 1( 0)x yC a ba b ,椭圆C 短轴的一个 端点与长轴的一个端点的连线与圆O : 2 2 4 3x y 相切,且抛物线 2 4 2y x 的准线恰 好过椭圆C 的一个焦点. (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)过圆O 上任意一点 P 作圆的切线 l 与椭圆C 交于 ,A B 两点,连接 PO 并延长交圆O 于点Q ,求 ABQ 面积的取值范围. 参考答案 一、选择、填空题 1、【解答】解:直线 l 的方程为 y=x﹣,代入 y2=2px,整理得 4x2﹣12px+p2=0, 解得 x=p, ∴==3+2. 故选 C. 2、C 3、 4、B 5、【解析】设双曲线的标准方程为x2 a2 -y2 b2 =1(a>0,b>0),由于直线 l 过双曲线的焦点且与对 称轴垂直,因此直线 l 的方程为:x=c 或 x=-c,代入x2 a2 -y2 b2 =1 得 y2=b2(c2 a2 -1)=b4 a2 ,∴y =±b2 a ,故|AB|=2b2 a ,依题意2b2 a =4a,∴b2 a2 =2,∴c2-a2 a2 =e2-1=2,∴e= 3. 6、B 7、 2 2 112 9 y x 8、 D 解:如图 9,∵ 2 1M ( OP)2O OF ,∴M 是 2F P 的中点. 设抛物线的焦点为 F1,则 F1 为(- c,0),也是双曲线的焦点. 连接 PF1,OM .∵O、M 分别是 1 2F F 和 2PF 的中点,∴OM 为 △PF2F1 的中位线.∵OM=a,∴|PF1|=2 a.∵OM⊥ 2PF , ∴ 2PF ⊥PF1,于是可得| 2PF |= 2 24 4 2c a b ,设 P(x,y),则 c -x =2a, 于是有 x=c-2a, y2= 4c(c 2 a),过点 2F 作 x 轴的垂线,点 P 到该垂线的距离为 2a. 由勾股定理得 y2+4a2=4b2, 即 4c(c-2a)+4 a 2=4(c2- a 2),变形可得 c2-a2=ac,两边同除 以 a2 有 2 1 0e e , 所以 1 5 2e ,负值已经舍去. 故选 D . 9、C 10、A 11、【解析】依题意及三角函数定义,点 ( cos , sin )3 3B c c ,即 1 3( , )2 2B c c ,代入双曲线 方程 2 2 2 2 2 23 4b c a c a b ,又 2 2 2c a b ,得 2 4 2 3e , e 3 1 ,故选 D 另解,设左焦点为 1F , 可题意及双曲线几何性质可得 1 90F AF , 1 3AF c 所以 2 2 3 12 3 c ce a c c 二、解答题 1、【解答】解:(1)由题意 a2=b2+16, +=1, 解得 b2=20 或 b2=﹣15(舍), 由此得 a2=36, 所以,所求椭圆 C 的标准方程为=1. (2)由(1)知 A(﹣6,0),F(4,0), 又(,),则得=(,),=(﹣,). 所以=0,即∠APF=90°,△APF 是 Rt△, 所以,以 AF 为直径的圆 M 必过点 P,因此,过 P 点能引出该圆 M 的切线, 设切线为 PQ,交 x 轴于 Q 点,又 AF 的中点为 M(﹣1,0),则显然 PQ⊥PM, 而 kPM=,所以 PQ 的斜率为﹣, 因此,过 P 点引圆 M 的切线方程为:y﹣=﹣(x﹣),即 x+y﹣9=0. 令 y=0,则 x=9,∴Q(9,0),又 M(﹣1,0), 所以 S 扇形 MPF==, 因此,所求的图形面积是 S=S△PQM﹣S 扇形 MPF=. 2、 3、 4、解: (Ⅰ)设圆 P 的半径为 R , 圆心 P 的坐标为 ( , )x y , 由于动圆 P 与圆 2 2 1 :( 2) 49F x y 相切,且与圆 1)2(: 22 2 yxF 相内切, 所以动圆 P 与圆 1F 只能内切. …………………………………1 分 所以 1 2 7 , 1. PF R PF R …………………………………2 分 则 4||6|||| 2121 FFPFPF . …………………………………3 分 所以圆心 P 的轨迹是以点 1 2,F F 为焦点的椭圆, 且 3, 2a c , 则 2 2 2 5b a c . 所以曲线C 的方程为 159 22 yx . …………………………………4 分 (Ⅱ)设 1 1 2 2 3 3( , ), ( , ), ( , )M x y N x y Q x y ,直线 MN 的方程为 2x my , 由 2 2 2, 1,9 5 x my x y ì = +ïïïïíï + =ïïïî 可得 2 25 9 20 25 0m y my+ + - =( ) , 则 1 2 1 22 2 20 25,5 9 5 9 my y y ym m . …………………………………5 分 所以 ( ) ( )22 1 2 1 21 4MN m y y y y= + + - …………………………………6 分 ( ) 2 2 2 2 20 1001 5 9 5 9 mm m m ÷ç= + - +÷ç ÷ç + + ( )2 2 30 1 .5 9 m m + = + …………………………………7 分 因为 / /MN OQ ,所以△QMN 的面积等于△OMN 的面积. …………………8 分 点O 到直线 2: myxMN 的距离 2 2 1 d m = + . ……………………………9 分 所以△QMN 的面积 2 2 2 22 1 1 30( 1) 2 30 1 2 2 5 9 5 91 m mS MN d m mm + += =+ ++ . …………………………………10 分 令 2 1m t ,则 2 2 1m t ( 1)t , ( ) 22 30 30 30 45 45 1 9 5 t tS tt t t = = =+- + + . 设 ( ) ( )45 1f t t tt= + ³ ,则 ( ) 2 2 2 4 5 45 tf t t t -¢ = - = . 因为 1t ³ , 所以 ( ) 2 2 5 4 0.tf t t -¢ = > 所以 ( ) 45f t t t= + 在[ )1,+¥ 上单调递增. 所以当 1t = 时, ( )f t 取得最小值, 其值为9 . …………………………………11 分 所以△QMN 的面积的最大值为 30 9 . …………………………………12 分 说明: △QMN 的面积 ( ) 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 30 142 5 9 mS OF y y y y y y m += × - = + - = + . 5、解:(Ⅰ)设椭圆C 的焦距为 2c ,则 1c , 因为 21, 2A 在椭圆C 上,所以 1 22 2 2a AF AF , ……2 分 因此 2 2 22, 1a b a c ,故椭圆C 的方程为 2 2 12 x y ......5 分 (Ⅱ)椭圆C 上不存在这样的点Q ,证明如下:设直线的方程为 2y x t , 设 1 1,M x y , 2 2 3 4 4 5, , , , ,3N x y P x Q x y , MN 的中点为 0 0,D x y , 由 2 2 2 12 y x t x y 消去,得 2 29 2 8 0y ty t , ……………6 分 所以 1 2 2 9 ty y ,且 2 24 36 8 0t t , 故 1 2 0 2 9 y y ty 且 3 3t ..................8 分 由 PM NQ 得 ),()3 5,( 2424131 yyxxyxx .........9 分 所以有 241 3 5 yyy , 3 5 214 yyy 3 5 9 2 t ............10 分 (也可由 PM NQ 知四边形 PMQN 为平行四边形,而 D 为线段 MN 的中点,因此, 也 D 为线段 PQ 的中点,所以 4 0 5 3 2 9 y ty ,可得 4 2 15 9 ty ), 又 3 3t ,所以 4 7 13 y , 与椭圆上点的纵坐标的取值范围 1,1 矛盾。.........11 分 因此点Q 不在椭圆上..................................12 分 6、解:⑴由题意可得: 162 ab ①……1 分 又由 222,2 3 baca ce 得 ba 2 ②……3 分 解①②得 2,4 ba ,所以椭圆 E 的方程为 1416 22 yx ……5 分 ⑵由题意 MNPNPM 2 ,故点 N 在 PM 的延长线上 当直线 l 的斜率不存在时, MNPNPM 2 ,不合题意……6 分 当直线 l 的斜率存在时,设直线 l 的方程为 2 kxy ,令 0y 得 kxN 2 ……7 分 将直线 l 的方程代入椭圆 E 的方程 1416 22 yx ,得 016)14( 22 kxxk ……8 分 因为 0Px ,解得 14 16 2 k kxM ……9 分 由 PM MN PN PM 得 MP NM NP MP xx xx xx xx ,即 14 16 14 162 2 14 16 2 22 k k k k k k k k ……10 分 解得 80 14 k ,即 4 52 1k ……11 分 所以直线 l 的方程为 0)2(524 yx ……12 分 7、解:(Ⅰ)设点 ( , )M x y ,依题意知 (0, )N y , ∵ ( 1, ), ( 1, ), (0, ), ( , 1)AM x y BM x y ON y CM x y ,---------------------------2 分 由 AM BM ON CM 得 2 21 ( 1)x y y y ,即 2 1y x , ∴所求曲线 T 的方程为 2 1y x ------------------- 4 分 (Ⅱ)解法 1:设 0 0 0( , )( 0)P x y x , 由 2 1y x 得 ' 2y x 则 0 0'| 2l x xk y x ---------------------------5 分 ∴直线 l 的方程为: 0 0 02 ( )y y x x x 令 5 4y 得 2 0 0 4 1 8 xx x ,即点 Q 的坐标为 2 0 0 4 1 5( , )8 4 x x --------6 分 设 ( , )G x y 是以 PQ 为直径的圆上任意一点,则由 0PG QG , 得以 PQ 为直径的圆的方程为: 2 0 0 0 0 4 1 5( )( ) ( )( ) 08 4 xx x x y y yx ------①-----------8 分 在①中,令 0 01, 0x y 得 3 5( 1)( ) ( ) 08 4x x y y ,------------------------② 3 5( 1)( ) ( ) 08 4x x y y , -----------------------------------------------------------③ 由②③联立解得 0, 3.4 x y 或 0, 1 .2 x y --------------------------------------------------------------10 分 将 30, 4x y 代入①式,左边= 2 0 0 4 1 3 3 5( )( )8 4 4 4 x y 0 0 1 1 02 2y y =右边, 即以 PQ 为直径的圆过点 3(0, )4 ,--------------------------------------------------------------------11 分 将 10, 2x y 代入①式,左边 右边, ∴ 以 PQ 为 直 径 的 圆 恒 过 点 , 该 定 点 的 坐 标 为 3(0, )4 --------------------------------------------12 分 【解法 2:设 0 0 0( , )( 0)P x y x ,由 2 1y x 得 ' 2y x 则 0 0'| 2l x xk y x -----------------------------------------------------------------------------------------5 分 ∴直线 l 的方程为: 0 0 02 ( )y y x x x 令 5 4y 得 2 0 0 4 1 8 xx x ,即点 Q 的坐标为 2 0 0 4 1 5( , )8 4 x x -------------------------------------------6 分 设 ( , )G x y 是以 PQ 为直径的圆上任意一点,则由 0PG QG , 得以 PQ 为直径的圆的方程为: 2 0 0 0 0 4 1 5( )( ) ( )( ) 08 4 xx x x y y yx ------①------------8 分 假设以 PQ 为直径的圆过定点 ),( ba , 则 0)4 5)(()8 1 2 1)(( 0 0 00 bybxxaxa , 0)4 5)(1(8 1 82 3 2 1 2 0 0 0 2 0 2 bxbx aaxxa , 0)4 5)(1()4 5(8 1 82 3 2 1 2 0 0 0 2 0 2 bbxbx aaxxa , 0)4 5)(1()4 3(8 1)8 1 2 3( 2 0 0 0 2 bbxbxxaa , 令 4 3,0 ba ,上式恒成立, ∴以 PQ 为直径的圆恒过定点,该点的坐标为 3(0, )4 ----------------------------------------------12 分】 【解法 3:设 0 0 0( , )( 0)P x y x ,由 2 1y x 得 ' 2y x 则 0 0'| 2l x xk y x ------------------------------------------------------------------------------------------5 分 ∴直线 l 的方程为: 0 0 02 ( )y y x x x 令 5 4y 得 2 0 0 4 1 8 xx x ,即点 Q 的坐标为 2 0 0 4 1 5( , )8 4 x x ------------------------------------------6 分 假设以 PQ 为直径的圆恒过定点 H,则根据对称性,点 H 必在 y 轴上,设 (0, )H t , 则由 0PH QH 得 2 0 0 0 0 4 1 5( )( ) 08 4 xx t y tx ------① --------------------------------------8分 0 0 1 3 5 5( ) ( ) 02 8 4 4y t t y t , 0 3 1( )( ) 04 2t t y , ∴ 3 4t ,即以 PQ 为直径的圆恒过定点,该点的坐标为 3(0, )4 --------------------------12 分】 8、 (Ⅰ)解:∵ ( 3)a x i y j , ( 3)b x i y j ,且| | | | 4a b 2 2 2 2( 3) ( 3) 4x y x y ∴ 点 M(x,y)到两个定点 F1( 3 ,0),F2( 3 ,0)的距离之和为 4…………2 分 ∴ 点 M 的轨迹 C 是以 F1、F2 为焦点的椭圆,设所求椭圆的标准方程为 2 2 2 2 1( 0),x y a ba b 则 3c , 2a ∴ 2 2 2 1b a c ………………3 分 其方程为 2 2 14 x y …………………………………………………………………4 分 (Ⅱ)证明:设 1 1( , )A x y , 2 2( , )B x y , 将 y kx m 代入椭圆 E 的方程,消去 x 可得 2 2 2(1 4 ) 8 4 16 0 k x kmx m 显然直线与椭圆 C 的切点在椭圆 E 内, 由韦达定理则有,0 : 1 2 2 8 1 4 kmx x k , 2 1 2 2 4 16 1 4 mx x k . ……………………………………………5 分 所以 2 2 1 2 2 4 16 4| | 1 4 k mx x k …………………………………………………6 分 因为直线 y kx m 与 y 轴交点的坐标为 (0, )m , 所以 OAB 的面积 2 2 1 2 2 1 2 16 4 | || || |2 1 4 k m mS m x x k …………………7 分 2 2 2 2 2 2 2 2 2 (16 4 ) 2 (4 )1 4 1 4 1 4 k m m m m k k k …………8 分 设 2 21 4 m tk 将 y kx m 代入椭圆 C 的方程,可得 2 2 2(1 4 ) 8 4 4 0 k x kmx m ………10 分 由 0 ,可得 2 21 4 m k 即 1t , …………………………………………11 分 又因为 22 (4 ) 2 4 S t t t t , 故 2 3S 为定值. …………………………………………………………………12 分 9、解法一:(Ⅰ)如图,依题意 0 1 0 60A B a OAB , , , , . 因为 tan BOOAB AO ,所以 3 1 a ,得 3a . 故椭圆的方程为 2 2 13 x y . (Ⅱ)当直线 l 的斜率不存在时,直线 l 的方程为 1x , 代入 2 2 13 x y ,得 6 3y ,此时 2 6 3PQ , 当直线l 的斜率存在时,设直线 l 的方程为 y kx m , 因为直线 l 与 O 相切,所以 2 1 1 m k ,即 2 21m k . 由 2 2 13 x y y kx m ,消去 y ,整理得 2 2 21 3 6 3 1 0k x kmx m , 2 2 2 2 2 2 236 12 1 3 1 12 1 3 24k m k m k m k , 由 0 ,得 0k . 设 1 1 P x y, , 2 2 Q x y, ,则 1 2 2 6 1 3 kmx x k , 2 1 2 2 3 1 1 3 m x x k , 所以 2 1 2 1 2 1 2 2 2 64 1 3 kx x x x x x k , 所以 2 2 1 2 1 2PQ x x y y 2 1 21 k x x 2 2 2 61 1 3 kk k 2 2 2 1 2 2 3 1 3 k k k 2 2 2 1 2 22 3 31 3 k k k . 当且仅当 2 21 2k k ,即 1k 时, PQ 取得最大值 3 . 综上所述, PQ 的最大值为 3 . 解法二:(Ⅰ)同解法一. (Ⅱ)当直线 l 的斜率不存在时,直线 l 的方程为 1x . 代入 2 2 13 x y ,得 6 3y ,此时 PQ 2 6 3 . 当直线l 的斜率存在时,设直线 l 的方程为 y kx m , 因为直线 l 与 O 相切,所以 2 1 1 m k ,即 2 21m k . 由 2 2 13 x y y kx m ,消去 y ,整理得 2 2 21 3 6 3 1 0k x kmx m , 2 2 2 2 2 2 236 12 1 3 1 12 1 3 24k m k m k m k , 由 0 ,得 0k . 设 1 1 P x y, , 2 2 Q x y, ,则 1 2 2 6 1 3 kmx x k , 2 1 2 2 3 1 1 3 m x x k , 所以 2 1 2 1 2 1 2 2 2 64 1 3 kx x x x x x k , 所以 2 2 1 2 1 2PQ x x y y 2 1 21 k x x 2 2 2 61 1 3 kk k 2 2 2 1 2 6 1 3 k k k 令 21 3t k ,因为 0k ,所以 1t . 于是 2 1 2 192 6 t t PQ t 2 2 6 2 1 13 t t 22 6 1 1 923 4 8t . 由 1t ,得 10 1t ,所以当 1 1 4t ,即 21 3 4k ,解得 1k , 故 1k 时, PQ 取得最大值 3 . 综上所述, PQ 的最大值为 3 . 10、解:圆 M 的标准方程为 25)7()6( 22 yx ,所以圆心 )7,6(M ,半径为 5. (1)由圆心在直线 6x 上,可设 ),6( 0yN ,因为 N 与 x 轴相切,与圆 M 外切,所以 70 0 y ,于是圆 N 的半径为 0y ,从而 00 57 yy ,解得 10 y .因此,圆 N 的标准 方程为 1)1()6( 22 yx . (2)因为直线 OAl // ,所以直线l 的斜率为 4 0 22 0 . 设 直 线 l 的 方 程 为 mxy 2 , 即 02 myx , 则 圆 心 M 到 直 线 l 的 距 离 2 6 7 5 . 5 5 m md 因为 2 22 4 2 5,BC OA 而 2 2 2 ,2 BCMC d 所以 2525 55 m ,解得 5m 或 15m . 故直线l 的方程为 052 yx 或 0152 yx . (3)设 ),(,),( 2211 yxQyxP . 因为 TQTPTAtTA ),0,(),4,2( ,所以 4 2 12 12 yy txx ……① 因为点Q 在圆 M 上,所以 25)7()6( 2 2 2 2 yx ,将①代入②,得 25)3()4( 2 1 2 1 ytx . 于是点 ),( 11 yxP 既在圆 M 上,又在圆 25)3()]4([ 22 ytx 上,从而圆 25)7()6( 22 yx 与圆 25)3()]4([ 22 ytx 有公共点,所以 55)73(]6)4[(55 22 t ,解得 21222122 t .因此,实数t 的取 值范围是 ]2122,2122[ . 11、解:因为椭圆C 短轴的一个端点与长轴的一个端点的连线与圆O : 2 2 4 3x y 相切, 所以 2 2 2 2 4 3 a b a b , ……………1 分 又抛物线 2 4 2y x 其准线方程为 2x = , 因为抛物线 2 4 2y x 的准线恰好过椭圆C 的一个焦点, 所以 2c = ,从而 2 2 2 2a b c- = = ……………2 分 两式联立,解得 2 22, 4b a= = , 所以椭圆 C 的方程为 2 2 14 2 x y ……………4 分 ①当直线l 的斜率不存在时,不妨设直线 AB 方程为 2 3 3l : x = , 则 2 3 2 3 2 3 2 3( , ), ( , )3 3 3 3A B , 2 3( ,0)3P ,所以 2 3( ,0)3Q , 从而 1 1 4 3 4 3 8 2 2 3 3 3ABQS PQ ABD = = = ……………5 分 ②当直线l 的斜率存在时,设其方程设为 y kx m ,设 1 1 2 2, , ,A x y B x y 联立方程组 2 2 14 2 x y y kx m 得 2 22 4 0x y , 即 2 2 2(1 2 ) 4 2 4 0k x kmx m , 2 2 2 2 2(4 ) 4(2 1)(2 4) 8(4 2) 0km k m k m ,即 2 24 2 0k m 1 2 2 2 1 2 2 4 1 2 2( 2) 1 2 kmx x k mx x k ……………6 分 因为直线与圆相切,所以 2 4 31 md k , ∴ 2 23 4(1 )m k ……………7 分 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2(1 )( ) (1 )[( ) 4 ]AB k x x k x x x x 2 4 2 2 2 2 2 2 4 3 (4 1) 4 3 ( 5 1)(1 )3 (1 2 ) 3 (1 2 ) k k kk k k 2 4 2 4 3 13 4 4 1 k k k ……………8 分 当 0k 时, 2 2 4 3 11 13 4 4 AB k k ,因为 2 2 14 4 8k k , 所以 2 2 1 91 1 1 84 4k k ,所以 4 3 63 AB 。……………9 分 因为 PQ 圆O 的直径,所以 1 1 4 3 2 3 2 2 3 3ABQS PQ AB AB ABD = = = 。 ……………10 分 所以 8 2 23 ABQSD< £ . ……………11 分 0k 时, 1 1 4 3 4 3 8 2 2 3 3 3ABQS PQ ABD = = = 综上可得 ABQ 面积的取值范围为 8[ ,2 2]3 ……………12 分查看更多