高考全真分类试卷一圆锥曲线与方程

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

高考全真分类试卷一圆锥曲线与方程

高考解答题全真分类试卷(2013年版)‎ 数 学(理科)·试题卷(一)‎ ‎◎专题一·圆锥曲线与方程◎‎ ‎【考题一】(本小题满分12分)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.‎ ‎(1)求C的方程;‎ ‎(2)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.‎ ‎(2013·全国新课标卷Ⅰ·20)‎ ‎【考题二】(本小题满分12分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为3,直线y=2与C的两个交点间的距离为.‎ ‎(1)求a,b;‎ ‎(2)设过F2的直线l与C的左、右两支分别交于A,B两点,且|AF1|=|BF1|,证明:|AF2|,|AB|,|BF2|成等比数列. (2013·全国大纲卷·21)‎ ‎【考题三】(本小题满分13分)椭圆的左、右焦点分别是F1, F2,离心率为,过且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1.‎ ‎(Ⅰ)求椭圆C的方程;‎ ‎(Ⅱ)点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接PF1,PF2。设∠F1PF2的角平分线PM交C的长轴于点M(m,0),求m的取值范围;‎ ‎(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点P作斜率为k的直线l,使得l与椭圆C有且只有一个公共点。设直线PF1,PF2的斜率分别为k1,k2,若k≠0,试证明为定值,并求出这个定值. (2013·山东卷·22)‎ ‎【考题四】(本小题满分15分)如图一,点P(0,-1)是椭圆C1:(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径,l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A,B两点,l2交椭圆C1于另一点D.‎ ‎(1)求椭圆C1的方程;‎ ‎(2)求△ABD面积取最大值时直线l1的方程.‎ ‎(2013·浙江卷·21)‎ 图一 ‎【考题五】(本小题满分13分)设椭圆(a>b>0)的左焦点为F,离心率为,过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为.‎ ‎(1)求椭圆的方程;‎ ‎(2)设A,B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且斜率为k的直线与椭圆交于C,D两点.若·+·=8,求k的值.‎ ‎(2013·天津卷·18)‎ ‎【考题六】(本小题满分12分)如图二,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=-2py(p>0).点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O).当x0=1-时,切线MA的斜率为.‎ 图二 ‎(1)求p的值;‎ ‎(2)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O).‎ ‎(2013·辽宁卷·20)‎ ‎【考题七】(本小题满分13分)过抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点F作斜率分别为k1,k2的两条不同直线l1,l2,且k1+k2=2,l1与E相交于点A,B,l2与E相交于点C,D,以AB,CD为直径的圆M,圆N(M,N为圆心)的公共弦所在直线记为l.‎ ‎(1)若k1>0,k2>0,证明:·<2p2;‎ ‎(2)若点M到直线l的距离的最小值为,求抛物线E的方程. (2013·湖南卷·21)‎ ‎【考题八】(本小题满分13分)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN的长为8.‎ ‎(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;‎ ‎(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明直线l过定点. (2013·陕西卷·20)‎ ‎【考题九】(本小题满分13分)如图三,已知椭圆C1与C2的中心在坐标原点O,长轴均为MN且在x轴上,短轴长分别为‎2m,2n(m>n),过原点且不与x轴重合的直线l与C1,C2的四个交点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D.记λ=,△BDM和△ABN的面积分别为S1和S2.‎ 图三 ‎(1)当直线l与y轴重合时,若S1=λS2,求λ的值;‎ ‎(2)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l,使得S1=λS2?并说明理由. (2013·湖北卷·21)‎ ‎【考题十】(本小题满分12分,(1)小问4分,(2)小问8分.)如图,椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,离心率,过左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于A,A′两点,|AA′|=4.‎ 图四 ‎(1)求该椭圆的标准方程;‎ ‎(2)取垂直于x轴的直线与椭圆相交于不同的两点P,P′,过P,P′作圆心为Q的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q外.若PQ⊥P′Q,求圆Q的标准方程.‎ ‎(2013·重庆卷·21)‎ ‎【考题十一】(本小题满分13分)已知椭圆C:(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且椭圆C经过点P.‎ ‎(1)求椭圆C的离心率;‎ ‎(2)设过点A(0,2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且,求点Q的轨迹方程.‎ ‎(2013·四川卷·20)‎ ‎【考题十二】(本小题满分14分)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.‎ ‎(1)求抛物线C的方程;‎ ‎(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;‎ ‎(3)当点P在直线l上移动时,求|AF|·|BF|的最小值.‎ ‎(2013·广东卷·20)‎ 高考解答题全真分类试卷(2013年版)‎ 数 学(理科)·答题卷(一)‎ ‎◎专题一·圆锥曲线与方程◎‎ ‎【考题一】‎ ‎【考题二】‎ ‎【考题三】‎ ‎【考题四】‎ 图一 备用图 ‎【考题五】‎ ‎【考题六】‎ 图二 备用图 ‎【考题七】‎ ‎【考题八】‎ ‎【考题九】‎ 图三 ‎【考题十】‎ 图四 ‎【考题十一】‎ ‎【考题十二】‎ 解题心得及感悟 高考解答题全真分类试卷(2013年版)‎ 数 学(理科)——参考答案及解析 ‎◎专题一·圆锥曲线与方程◎‎ ‎1.【解析】由已知得圆M的圆心为M(-1,0),半径r1=1;圆N的圆心为N(1,0),半径r2=3.‎ 设圆P的圆心为P(x,y),半径为R.‎ ‎(1)因为圆P与圆M外切并且与圆N内切,所以|PM|+|PN|=(R+r1)+(r2-R)=r1+r2=4.‎ 由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为(x≠-2).‎ ‎(2)对于曲线C上任意一点P(x,y),由于|PM|-|PN|=2R-2≤2,所以R≤2,当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.所以当圆P的半径最长时,其方程为(x-2)2+y2=4.‎ 若l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|=.‎ 若l的倾斜角不为90°,由r1≠R知l不平行于x轴,设l与x轴的交点为Q,则,可求得Q(-4,0),所以可设l:y=k(x+4).‎ 由l与圆M相切得,‎ 解得k=.‎ 当k=时,将代入,‎ 并整理得7x2+8x-8=0,‎ 解得x1,2=.‎ 所以|AB|=.‎ 当时,由图形的对称性可知|AB|=.‎ 综上,|AB|=或|AB|=.‎ ‎2.【解析】(1)解:由题设知=3,即=9,故b2=‎8a2.‎ 所以C的方程为8x2-y2=‎8a2.‎ 将y=2代入上式,求得.‎ 由题设知,,解得a2=1.‎ 所以a=1,b=.‎ ‎(2)证明:由(1)知,F1(-3,0),F2(3,0),C的方程为8x2-y2=8.①‎ 由题意可设l的方程为y=k(x-3),,代入①并化简得(k2-8)x2-6k2x+9k2+8=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≤-1,x2≥1,x1+x2=,x1·x2=.‎ 于是|AF1|===-(3x1+1),‎ ‎|BF1|===3x2+1.‎ 由|AF1|=|BF1|得-(3x1+1)=3x2+1,‎ 即x1+x2=.‎ 故,解得k2=,从而x1·x2=.‎ 由于|AF2|===1-3x1,|BF2|===3x2-1,‎ 故|AB|=|AF2|-|BF2|=2-3(x1+x2)=4,|AF2|·|BF2|=3(x1+x2)-9x1x2-1=16.‎ 因而|AF2|·|BF2|=|AB|2,所以|AF2|,|AB|,|BF2|成等比数列.‎ ‎3.【解析】(1)解:由于c2=a2-b2,将x=-c代入椭圆方程,得,由题意知,即a=2b2.又,所以a=2,b=1.所以椭圆C的方程为.‎ ‎(2)解法一:设P(x0,y0)(y0≠0).又F1(,0),F2(,0),所以直线PF1,PF2的方程分别为lPF1:y0x-(x0+)y+y0=0,‎ lPF2:y0x-(x0-)y-y0=0.‎ 由题意知=.‎ 由于点P在椭圆上,‎ 所以,‎ 所以.‎ 因为<m<,-2<x0<2,‎ 可得.所以m=.‎ 因此.‎ 解法二:设P(x0,y0).当0≤x0<2时,‎ ‎①当时,直线PF2的斜率不存在,易知P或P.‎ ‎(A)若P,则直线PF1的方程为.‎ 由题意得,因为<m<,‎ 所以.‎ ‎(B)若P,同理可得.‎ ‎②当x0≠时,‎ 设直线PF1,PF2的方程分别为y=k1(x+),y=k2(x-).‎ 由题意知,所以.因为,‎ 并且k1=,k2=,‎ 所以 ‎=,‎ 即.‎ 因为为<m<,0≤x0<2且x0≠,‎ 所以.‎ 整理得m=,‎ 故0≤m<且m≠.‎ 综合①②可得0≤m<.‎ 当-2<x0<0时,同理可得<m<0.‎ 综上所述,m的取值范围是.‎ ‎(3)设P(x0,y0)(y0≠0),则直线l的方程为y-y0=k(x-x0).联立 整理得(1+4k2)x2+8(ky0-k2x0)x+4(-2kx0y0+k2x02-1)=0.‎ 由题意Δ=0,即+2x0y0k+1-y02=0.‎ 又,所以+8x0y0k+=0,‎ 故k=.‎ 由(2)知,‎ 所以=,‎ 因此为定值,这个定值为-8.‎ ‎4.【解析】 (1)由题意得 所以椭圆C的方程为+y2=1.‎ ‎(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).‎ 由题意知直线l1的斜率存在,不妨设其为k,‎ 则直线l1的方程为y=kx-1.‎ 又圆C2:x2+y2=4,故点O到直线l1的距离,所以.‎ 又l2⊥l1,故直线l2的方程为x+ky+k=0.‎ 由消去y,整理得(4+k2)x2+8kx=0,‎ 故.所以|PD|=.‎ 设△ABD的面积为S,‎ 则S=|AB|·|PD|=,‎ 所以S=≤‎ ‎,‎ 当且仅当时取等号.‎ 所以所求直线l1的方程为y=-1.‎ ‎5.【解析】(1)设F(-c,0),由,知.过点F且与x轴垂直的直线为x=-c,代入椭圆方程有,‎ 解得,于是,解得,‎ 又a2-c2=b2,从而a=,c=1,‎ 所以椭圆的方程为.‎ ‎(2)设点C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0)得直线CD的方程为y=k(x+1),‎ 由方程组消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.‎ 求解可得x1+x2=,x1x2=.‎ 因为A(,0),B(,0),‎ 所以·+·=(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1)=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2=.‎ 由已知得=8,解得k=.‎ ‎6.【解析】(1)因为抛物线C1:x2=4y上任意一点(x,y)的切线斜率为,且切线MA的斜率为,所以A点坐标为,故切线MA的方程为.‎ 因为点M(,y0)在切线MA及抛物线C2上,‎ 于是,①‎ ‎.②‎ 由①②得p=2.‎ ‎(2)设N(x,y),A,B,x1≠x2,由N为线段AB中点知③④‎ 切线MA,MB的方程为⑤‎ ‎⑥‎ 由⑤⑥得MA,MB的交点M(x0,y0)的坐标为 ‎,.‎ 因为点M(x0,y0)在C2上,即=-4y0,‎ 所以.⑦‎ 由③④⑦得,x≠0.‎ 当x1=x2时,A,B重合于原点O,AB中点N为O,坐标满足.‎ 因此AB中点N的轨迹方程为.‎ ‎7.【解析】(1)由题意,抛物线E的焦点为F,直线l1的方程为y=k1x+,‎ 由得x2-2pk1x-p2=0.‎ 设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),‎ 则x1,x2是上述方程的两个实数根.从而x1+x2=2pk1,y1+y2=k1(x1+x2)+p=2pk12+p.‎ 所以点M的坐标为,=(pk1,pk12).同理可得点N的坐标为,=(pk2,pk22).于是·=p2(k1k2+k12k22).‎ 由题设,k1+k2=2,k1>0,k2>0,k1≠k2,‎ 所以0<k1k2<=1.‎ 故·<p2(1+12)=2p2.‎ ‎(2)由抛物线的定义得|FA|=y1+,|FB|=y2+,‎ 所以|AB|=y1+y2+p=2pk12+2p.‎ 从而圆M的半径r1=pk12+p,故圆M的方程为 ‎(x-pk1)2+=(pk12+p)2.‎ 化简得x2+y2-2pk1x-p(2k12+1)y-p2=0.‎ 同理可得圆N的方程为 x2+y2-2pk2x-p(2k22+1)y-p2=0.‎ 于是圆M,圆N的公共弦所在直线l的方程为(k2-k1)x+(k22-k12)y=0.‎ 又k2-k1≠0,k1+k2=2,则l的方程为x+2y=0.‎ 因为p>0,所以点M到直线l的距离 ‎==.‎ 故当k1=时,d取最小值.‎ 由题设,,解得p=8.‎ 故所求的抛物线E的方程为x2=16y.‎ ‎8.【解析】(1)解:如图解一,设动圆圆心O1(x,y),由题意,|O‎1A|=|O‎1M|,‎ 图解一 图解二 ‎①当O1不在y轴上时,‎ 过O1作O1H⊥MN交MN于H,则H是MN的中点,‎ ‎∴,又,‎ ‎∴,‎ 化简得y2=8x(x≠0).‎ ‎②当O1在y轴上时,O1与O重合,点O1的坐标(0,0)也满足方程y2=8x,‎ ‎∴动圆圆心的轨迹C的方程为y2=8x.‎ ‎(2)证明:由题意,设直线l方程为y=kx+b(k≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),将y=kx+b代入y2=8x中,‎ 得k2x2+(2bk-8)x+b2=0,且Δ=-32kb+64>0.‎ 由求根公式得,x1+x2=,①x1x2=,②‎ 因为x轴是∠PBQ的角平分线,所以,‎ 即y1(x2+1)+y2(x1+1)=0,(kx1+b)(x2+1)+(kx2+b)(x1+1)=0,2kx1x2+(b+k)(x1+x2)+2b=0,③‎ 将①,②代入③得2kb2+(k+b)(8-2bk)+2k2b=0,‎ ‎∴k=-b,此时Δ>0,‎ ‎∴直线l的方程为y=k(x-1),即直线l过定点(1,0).‎ ‎9.【解析】依题意可设椭圆C1和C2的方程分别为 C1:,C2:.‎ 其中a>m>n>0,λ=.‎ ‎(1)解法一:如图解三,若直线l与y轴重合,即直线l的方程为x=0,则S1=|BD|·|OM|=a|BD|,S2=|AB|·|ON|=a|AB|,所以.‎ 图解三 在C1和C2的方程中分别令x=0,可得yA=m,yB=n,yD=-m,‎ 于是.‎ 若,则,化简得λ2-2λ-1=0.‎ 由λ>1,可解得λ=.‎ 故当直线l与y轴重合时,若S1=λS2,则λ=.‎ 解法二:如图1,若直线l与y轴重合,则 ‎|BD|=|OB|+|OD|=m+n,|AB|=|OA|-|OB|=m-n;‎ S1=|BD|·|OM|=a|BD|,‎ S2=|AB|·|ON|=a|AB|.‎ 所以.‎ 若,则,化简得λ2-2λ-1=0.‎ 由λ>1,可解得λ=.‎ 故当直线l与y轴重合时,若S1=λS2,则λ=.‎ ‎(2)解法一:如图解四,若存在与坐标轴不重合的直线l,使得S1=λS2.根据对称性,不妨设直线l:y=kx(k>0),点M(-a,0),N(a,0)到直线l的距离分别为d1,d2,则,,所以d1=d2.‎ 图解四 又S1=|BD|d1,S2=|AB|d2,所以,即|BD|=λ|AB|.‎ 由对称性可知|AB|=|CD|,所以|BC|=|BD|-|AB|=(λ-1)|AB|,‎ ‎|AD|=|BD|+|AB|=(λ+1)|AB|,于是.①‎ 将l的方程分别与C1,C2的方程联立,可求得 ‎,.‎ 根据对称性可知xC=-xB,xD=-xA,于是 ‎=.②‎ 从而由①和②式可得.③‎ 令,则由m>n,可得t≠1,于是由③可解得.‎ 因为k≠0,所以k2>0.于是③式关于k有解,当且仅当,‎ 等价于由λ>1,可解得<t<1,‎ 即,由λ>1,解得λ>,所以 当1<λ≤时,不存在与坐标轴不重合的直线l,使得S1=λS2;当λ>时,存在与坐标轴不重合的直线l使得S1=λS2.‎ 解法二:如图解四,若存在与坐标轴不重合的直线l,使得S1=λS2.根据对称性,不妨设直线l:y=kx(k>0),‎ 点M(-a,0),N(a,0)到直线l的距离分别为d1,d2,‎ 则,,所以d1=d2.‎ 又S1=|BD|d1,S2=|AB|d2,所以.‎ 因为,所以.‎ 由点A(xA,kxA),B(xB,kxB)分别在C1,C2上,可得,,两式相减可得,‎ 依题意xA>xB>0,所以.所以由上式解得.因为k2>0,所以由,可解得.‎ 从而,解得λ>,所以 当1<λ≤时,不存在与坐标轴不重合的直线l,使得S1=λS2;‎ 当λ>时,存在与坐标轴不重合的直线l使得S1=λS2.‎ ‎10.【解析】(1)由题意知点A(-c,2)在椭圆上,‎ 则.从而e2+=1.‎ 由得,从而.‎ 故该椭圆的标准方程为.‎ ‎(2)由椭圆的对称性,可设Q(x0,0).又设M(x,y)是椭圆上任意一点,则|QM|2=(x-x0)2+y2=x2-2x0x+x02+‎ ‎=(x-2x0)2-x02+8(x∈[-4,4]).‎ 设P(x1,y1),由题意,P是椭圆上到Q的距离最小的点,因此,上式当x=x1时取最小值,‎ 又因x1∈(-4,4),所以上式当x=2x0时取最小值,‎ 从而x1=2x0,且|QP|2=8-x02.‎ 因为PQ⊥P′Q,且P′(x1,-y1),‎ 所以=(x1-x0,y1)·(x1-x0,-y1)=0,‎ 即(x1-x0)2-y12=0.‎ 由椭圆方程及x1=2x0得,‎ 解得,.‎ 从而|QP|2=8-x02=.‎ 故这样的圆有两个,其标准方程分别为,.‎ 图解五 ‎11.【解析】(1)由椭圆定义知,‎2a=|PF1|+|PF2|=,所以.‎ 又由已知,c=1.所以椭圆C的离心率.‎ ‎(2)由(1)知,椭圆C的方程为+y2=1.‎ 设点Q的坐标为(x,y).‎ ‎(1)当直线l与x轴垂直时,直线l与椭圆C交于(0,1),(0,-1)两点,此时点Q的坐标为.‎ ‎(2)当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=kx+2.‎ 因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为(x1,kx1+2),(x2,kx2+2),‎ 则|AM|2=(1+k2)x12,|AN|2=(1+k2)x22.‎ 又|AQ|2=x2+(y-2)2=(1+k2)x2.‎ 由,得 ‎,‎ 即.①‎ 将y=kx+2代入+y2=1中,得 ‎(2k2+1)x2+8kx+6=0.②‎ 由Δ=(8k)2-4×(2k2+1)×6>0,得k2>.‎ 由②可知,x1+x2=,x1x2=,‎ 代入①中并化简,得.③‎ 因为点Q在直线y=kx+2上,‎ 所以,代入③中并化简,得10(y-2)2-3x2=18.又由③及k2>,可知0<x2<,即x∈∪.‎ 又满足10(y-2)2-3x2=18,‎ 故x∈.‎ 由题意,Q(x,y)在椭圆C内,所以-1≤y≤1.‎ 又由10(y-2)2=18+3x2有(y-2)2∈且-1≤y≤1,则y∈.‎ 所以,点Q的轨迹方程为10(y-2)2-3x2=18,其中x∈,y∈.‎ ‎12.【解析】(1)依题意,设抛物线C的方程为x2=4cy,由,结合c>0,解得c=1.‎ 所以抛物线C的方程为x2=4y.‎ ‎(2)抛物线C的方程为x2=4y,即y=x2,求导得y′=x,设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则切线PA,PB的斜率分别为x1,x2,‎ 所以切线PA的方程为y-y1=(x-x1),‎ 即y=x-+y1,即x1x-2y-2y1=0,‎ 同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0,‎ 因为切线PA,PB均过点P(x0,y0),‎ 所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0.‎ 所以(x1,y1),(x2,y2)为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.‎ 所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.‎ ‎(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,‎ 所以|AF|·|BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.‎ 联立方程 消去x整理得y2+(2y0-x02)y+y02=0.‎ 由一元二次方程根与系数的关系可得y1+y2=x02-2y0,y1y2=y02,‎ 所以|AF|·|BF|=y1y2+(y1+y2)+1=y02+x02-2y0+1.‎ 又点P(x0,y0)在直线l上,所以x0=y0+2.‎ 所以y02+x02-2y0+1=2y02+2y0+5=‎ ‎.‎ 所以当y0=时,|AF|·|BF|取得最小值,且最小值为.‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档