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1、(浙江專用)2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十七)“解析幾何”專題提能課
1.(2018·嘉興模擬)已知直線l1:ax+(a+2)y+1=0,l2:x+ay+2=0,其中a∈R,則“a=-3”是“l(fā)1⊥l2”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選A 若l1⊥l2,則a+a(a+2)=0,即a(a+3)=0,解得a=0或a=-3,所以“a=-3”是“l(fā)1⊥l2”的充分不必要條件.故選A.
2.已知雙曲線Γ:-=1(a>0,b>0),過雙曲線Γ的右焦點(diǎn)F,且傾斜角為的直線l與雙曲線Γ交于A,B兩點(diǎn),O是坐標(biāo)
2、原點(diǎn),若∠AOB=∠OAB,則雙曲線Γ的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 由題意可知AB是通徑,根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性和∠AOB=∠OAB,可知
△AOB為等邊三角形,所以tan∠AOF==,整理得b2=ac,由c2=a2+b2,得c2=a2+ac,兩邊同時(shí)除以a2,得e2-e-1=0,解得e=.故選C.
3.過點(diǎn)P(2,1)作直線l,使l與雙曲線-y2=1有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),這樣的直線l共有( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
解析:選B 依題意,雙曲線的漸近線方程是y=±x,點(diǎn)P在直線y=x上.
①當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l
3、的方程為x=2,此時(shí)直線l與雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)(2,0),滿足題意.
②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),
設(shè)直線l的方程為y-1=k(x-2),
即y=kx+1-2k,
由消去y得x2-4(kx+1-2k)2=4,
即(1-4k2)x2-8(1-2k)kx-4(1-2k)2-4=0,(*)
若1-4k2=0,則k=±,
當(dāng)k=時(shí),方程(*)無實(shí)數(shù)解,因此k=不滿足題意;
當(dāng)k=-時(shí),方程(*)有唯一實(shí)數(shù)解,因此k=-滿足題意.
若1-4k2≠0,即k≠±,此時(shí)Δ=64k2(1-2k)2+16(1-4k2)[(1-2k)2+1]=0不成立,因此滿足題意的實(shí)數(shù)k不存在.
綜上所述,
4、滿足題意的直線l共有2條.
4.已知橢圓+=1的離心率等于,則m=________.
解析:①當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在x軸上時(shí),
則a2=4,即a=2.又e==,
所以c=,m=b2=a2-c2=4-()2=1.
②當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在y軸上時(shí),
橢圓的方程為+=1,則b2=4,即b=2.
又e==,故 =,解得=,即a=2b,
所以a=4,m=a2=16.綜上,m=1或16.
答案:1或16
5.已知圓C1:(x+3)2+y2=1和圓C2:(x-3)2+y2=9,動(dòng)圓M同時(shí)與圓C1及圓C2外切,則動(dòng)圓圓心M的軌跡方程為________.
解析:如圖所示,設(shè)動(dòng)圓M與圓C1及圓C2分別外切
5、于A和B兩點(diǎn).連接MC1,MC2.
根據(jù)兩圓外切的條件,得
|MC1|-|AC1|=|MA|,
|MC2|-|BC2|=|MB|.
因?yàn)閨MA|=|MB|,
所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,
即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=3-1=2<6=|C1C2|.
所以點(diǎn)M到兩定點(diǎn)C1,C2的距離的差是常數(shù).
又根據(jù)雙曲線的定義,得動(dòng)點(diǎn)M的軌跡為雙曲線的左支(點(diǎn)M與C2的距離比與C1的距離大),
可設(shè)軌跡方程為-=1(a>0,b>0,x<0),
其中a=1,c=3,則b2=8.
故動(dòng)圓圓心M的軌跡方程為x2-=1(x<0).
答案:x2-=
6、1(x<0)
B組——方法技巧練
1.已知點(diǎn)M(-3,2)是坐標(biāo)平面內(nèi)一定點(diǎn),若拋物線y2=2x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)Q是該拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),則|MQ|-|QF|的最小值是( )
A. B.3
C. D.2
解析:選C 拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-,過Q作準(zhǔn)線的垂線,垂足為Q′,如圖.依據(jù)拋物線的定義,得|QM|-|QF|=|QM|-|QQ′|,則當(dāng)QM和QQ′共線時(shí),|QM|-|QQ′|的值最小,最小值為=.
2.已知圓C:(x-)2+(y-1)2=1和兩點(diǎn)A(-t,0),B(t,0)(t>0),若圓C上存在點(diǎn)P,使得∠APB=90°,則t的取值范圍是( )
A.(0,2]
7、 B.[1,2]
C.[2,3] D.[1,3]
解析:選D 依題意,設(shè)點(diǎn)P(+cos θ,1+sin θ),
∵∠APB=90°,∴·=0,
∴(+cos θ+t)(+cos θ-t)+(1+sin θ)2=0,
得t2=5+2cos θ+2sin θ=5+4sin,
∵sin∈[-1,1],∴t2∈[1,9],
∵t>0,∴t∈[1,3].
3.(2018·金華、臺(tái)州、溫州三市聯(lián)考)已知雙曲線C:-y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過點(diǎn)F2的直線與雙曲線C的右支相交于P,Q兩點(diǎn),且點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為2,則
△PF1Q的周長為( )
A. B.5
C. D
8、.4
解析:選A 易知雙曲線C:-y2=1中,a=,b=1,所以c==2,則F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0).因?yàn)辄c(diǎn)P的橫坐標(biāo)為2,所以PQ⊥x軸.令x=2,則y2=-1=,則y=±,即|PF2|=,則|PF1|==,故△PF1Q的周長為|PF1|+|QF1|+|PQ|=,故選A.
4.已知圓O:x2+y2=1,圓M:(x-a)2+(y-a+4)2=1.若圓M上存在點(diǎn)P,過點(diǎn)P作圓O的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,使得∠APB=60°,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A. B.
C.[2-,2+] D.
解析:選A 圓O的半徑為1,圓M上存在點(diǎn)P,過點(diǎn)P作圓O的兩條切線,切點(diǎn)分別
9、為A,B,使得∠APB=60°,則∠APO=30°.
在Rt△PAO中,|PO|==2,
又圓M的半徑為1,圓心坐標(biāo)為M(a,a-4),
∴|MO|-1≤|PO|≤|MO|+1,
∵|MO|=,
∴ -1≤2≤ +1,
解得2-≤a≤2+.
∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
5.(2018·寧波模擬)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2是橢圓C1與雙曲線C2的公共焦點(diǎn),A,B分別是C1,C2在第二、四象限的交點(diǎn),若AF1⊥BF1,且∠AF1O=,則C1與C2的離心率之和為( )
A.2 B.4
C.2 D.2
解析:選A 設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),由雙曲線和橢圓的對(duì)稱性可知,A,B關(guān)
10、于原點(diǎn)對(duì)稱,
又AF1⊥BF1,且∠AF1O=,
故|AF1|=|OF1|=|OA|=|OB|=c,
∴A,代入橢圓方程+=1,結(jié)合b2=a2-c2及e=,整理可得,e4-8e2+4=0,
∵00,b>0)的右支與焦點(diǎn)為F的拋物線x2=2py(p>0)交于A,B兩點(diǎn).若|AF|+|BF|=4|OF|,則該雙曲線的漸近線方程為________.
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由拋物線的定義可
11、知|AF|=y(tǒng)1+,|BF|=y(tǒng)2+,|OF|=,
由|AF|+|BF|=y(tǒng)1++y2+=y(tǒng)1+y2+p=4|OF|=2p,得y1+y2=p.
kAB===.
由得kAB===·,則·=,
∴=,故=,
∴雙曲線的漸近線方程為y=±x.
答案:y=±x
C組——?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用練
1.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)直線y=-x+2與圓x2+y2=r2(r>0)交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若圓上一點(diǎn)C滿足=+,則r=( )
A.2 B.
C.2 D.
解析:選B 已知=+,
兩邊平方化簡(jiǎn)得·=-r2,
所以cos∠AOB=-,
所以cos=,
又圓心O(0,0
12、)到直線的距離為=,
所以=,解得r=.
2.雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線將平面劃分為“上、下、左、右”四個(gè)區(qū)域(不含邊界),若點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi),則雙曲線離心率e的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選B 依題意,注意到題中的雙曲線-=1的漸近線方程為y=±x,且“右”區(qū)域是由不等式組所確定,又點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi),于是有1<,即>,因此題中的雙曲線的離心率e=∈.
3.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線分別為l1,l2,經(jīng)過右焦點(diǎn)F垂直于l1的直線分別交l1,l2于A,B兩點(diǎn).若|OA|,|AB|,|OB|成等差數(shù)列
13、,且與反向,則該雙曲線的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 設(shè)實(shí)軸長為2a,虛軸長為2b,令∠AOF=α,則由題意知tan α=,在△AOB中,∠AOB=180°-2α,tan∠AOB=-tan 2α=,∵|OA|,|AB|,|OB|成等差數(shù)列,∴設(shè)|OA|=m-d,|AB|=m,|OB|=m+d,∵OA⊥BF,∴(m-d)2+m2=(m+d)2,整理得d=m,∴-tan 2α=-===,解得=2或=-(舍去),∴b=2a,c==a,∴e==.
4.已知F1,F(xiàn)2分別為橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上的一點(diǎn).△F1PF2中,∠F1PF2的外角平
14、分線為l,點(diǎn)F2關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為Q,F(xiàn)2Q交l于點(diǎn)R.當(dāng)點(diǎn)P在橢圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)R的軌跡方程.
解:如圖,直線l為∠F1PF2的外角平分線且點(diǎn)F2與點(diǎn)Q關(guān)于直線l對(duì)稱,由橢圓的光學(xué)性質(zhì)知,F(xiàn)1,P,Q三點(diǎn)共線.根據(jù)對(duì)稱性,|PQ|=|PF2|,所以|F1Q|=|PF1|+|PF2|=2a.連接OR,因?yàn)镺為F1F2的中點(diǎn),R為F2Q的中點(diǎn),所以|OR|=|F1Q|=a.設(shè)R(x,y),則x2+y2=a2(y≠0),故點(diǎn)R的軌跡方程為x2+y2=a2(y≠0).
5.(2018·諸暨高三適應(yīng)性考試)已知F是拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn),過F的直線交拋物線C于不同兩點(diǎn)A(x1,y1)
15、,B(x2,y2),且x1x2=-1.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過點(diǎn)B作x軸的垂線交直線AO(O是原點(diǎn))于D,過點(diǎn)A作直線DF的垂線與拋物線C的另一交點(diǎn)為E,AE中點(diǎn)為G.
①求點(diǎn)D的縱坐標(biāo);
②求的取值范圍.
解:(1)設(shè)直線AB的方程為y=kx+,
聯(lián)立
消去y,化簡(jiǎn)得x2-2pkx-p2=0,
∴x1x2=-p2=-1,∴p=1,
∴拋物線C的方程為x2=2y.
(2)①∵直線OA的方程為y=x=x,
∴D,即D.
即點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為-.
②∵kDF=-,∴kAE=x2,
∴直線AE的方程為y-y1=x2(x-x1).
聯(lián)立
消去y,得-x2x-y1-1=0,
∴xE=2x2-x1,∴G(x2,2y2+y1+1),
∴G,B,D三點(diǎn)共線.
∴=.
∵y1·y2=,
∴=2-=2-=2-∈(1,2).
∴∈.