高中數(shù)學(xué)解析幾何專題(精編版).doc
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高中解析幾何專題(精編版) 1. (天津文)設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2。點(diǎn)滿足 (Ⅰ)求橢圓的離心率; (Ⅱ)設(shè)直線PF2與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),若直線PF2與圓相交于M,N兩點(diǎn),且,求橢圓的方程。 【解析】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、兩點(diǎn)間的距離公式、點(diǎn)到直線的距離公式、直線與圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,考查解決問題能力與運(yùn)算能力,滿分13分。 (Ⅰ)解:設(shè),因?yàn)椋? 所以,整理得(舍) 或 (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,可得橢圓方程為,直線FF2的方程為 A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組消去并整理,得。解得,得方程組的解 不妨設(shè),, 所以 于是 圓心到直線PF2的距離 因?yàn)椋? 整理得,得(舍),或 所以橢圓方程為 2. 已知橢圓的離心率為,右焦點(diǎn)為(,0),斜率為I的直線與橢圓G交與A、B兩點(diǎn),以AB為底邊作等腰三角形,頂點(diǎn)為P(-3,2). (I)求橢圓G的方程; (II)求的面積. 【解析】 解:(Ⅰ)由已知得 解得 又 所以橢圓G的方程為 (Ⅱ)設(shè)直線l的方程為 由得 設(shè)A、B的坐標(biāo)分別為AB中點(diǎn)為E, 則 因?yàn)锳B是等腰△PAB的底邊, 所以PE⊥AB. 所以PE的斜率 解得m=2。 此時(shí)方程①為 解得 所以 所以|AB|=. 此時(shí),點(diǎn)P(—3,2)到直線AB:的距離 所以△PAB的面積S= 3. (全國大綱文)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)為橢圓在y軸正半軸上的焦點(diǎn),過F且斜率為的直線與C交與A、B兩點(diǎn),點(diǎn)P滿足 (Ⅰ)證明:點(diǎn)P在C上; (II)設(shè)點(diǎn)P關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)為Q,證明:A、P、B、Q四點(diǎn)在同一圓上。 【解析】22.解:(I)F(0,1),的方程為, 代入并化簡得 …………2分 設(shè) 則 由題意得 所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為 經(jīng)驗(yàn)證,點(diǎn)P的坐標(biāo)為滿足方程 故點(diǎn)P在橢圓C上。 (II)由和題設(shè)知, PQ的垂直一部分線的方程為 ① 設(shè)AB的中點(diǎn)為M,則,AB的垂直平分線為的方程為 ② 由①、②得的交點(diǎn)為 故|NP|=|NA|。 又|NP|=|NQ|,|NA|=|NB|, 所以|NA|=|NP|=|NB|=|MQ|, 由此知A、P、B、Q四點(diǎn)在以N為圓心,NA為半徑的圓上。 4. (全國新文)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)都在圓C上. (I)求圓C的方程; (II)若圓C與直線交于A,B兩點(diǎn),且求a的值. 【解析】解:(Ⅰ)曲線與y軸的交點(diǎn)為(0,1),與x軸的交點(diǎn)為( 故可設(shè)C的圓心為(3,t),則有解得t=1. 則圓C的半徑為 所以圓C的方程為 (Ⅱ)設(shè)A(),B(),其坐標(biāo)滿足方程組: 消去y,得到方程 由已知可得,判別式 因此,從而 ① 由于OA⊥OB,可得 又所以 ② 由①,②得,滿足故 5. (遼寧文)如圖,已知橢圓C1的中心在原點(diǎn)O,長軸左、右端點(diǎn)M,N在x軸上,橢圓C2的短軸為MN,且C1,C2的離心率都為e,直線l⊥MN,l與C1交于兩點(diǎn),與C2交于兩點(diǎn),這四點(diǎn)按縱坐標(biāo)從大到小依次為A,B,C,D. (I)設(shè),求與的比值; (II)當(dāng)e變化時(shí),是否存在直線l,使得BO∥AN,并說明理由. 【解析】解:(I)因?yàn)镃1,C2的離心率相同,故依題意可設(shè) 設(shè)直線,分別與C1,C2的方程聯(lián)立,求得 ………………4分 當(dāng)表示A,B的縱坐標(biāo),可知 ………………6分 (II)t=0時(shí)的l不符合題意.時(shí),BO//AN當(dāng)且僅當(dāng)BO的斜率kBO與AN的斜率kAN相等,即 解得 因?yàn)? 所以當(dāng)時(shí),不存在直線l,使得BO//AN; 當(dāng)時(shí),存在直線l使得BO//AN. ………………12分 6. (江西文)已知過拋物線的焦點(diǎn),斜率為的直線交拋物線于和兩點(diǎn),且, (1)求該拋物線的方程; (2)為坐標(biāo)原點(diǎn),為拋物線上一點(diǎn),若,求的值. 【解析】19.(本小題滿分12分) (1)直線AB的方程是, 與聯(lián)立,從而有 所以: 由拋物線定義得: 所以p=4,從而拋物線方程是 (2)由可簡化為 從而 設(shè) 又 即 解得 7. (山東文)22.(本小題滿分14分) 在平面直角坐標(biāo)系中,已知橢圓.如圖所示,斜率為且不過原點(diǎn)的直線交橢圓于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,射線交橢圓于點(diǎn),交直線于點(diǎn). (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若?, (i)求證:直線過定點(diǎn); (ii)試問點(diǎn),能否關(guān)于軸對(duì)稱?若能,求出此時(shí)的外接圓方程;若不能,請(qǐng)說明理由. 【解析】22.(I)解:設(shè)直線, 由題意, 由方程組得 , 由題意, 所以 設(shè), 由韋達(dá)定理得所以 由于E為線段AB的中點(diǎn),因此 此時(shí)所以O(shè)E所在直線方程為 又由題設(shè)知D(-3,m),令x=-3,得,即mk=1, 所以當(dāng)且僅當(dāng)m=k=1時(shí)上式等號(hào)成立, 此時(shí) 由得因此 當(dāng)時(shí), 取最小值2。 (II)(i)由(I)知OD所在直線的方程為 將其代入橢圓C的方程,并由 解得,又, 由距離公式及得 由 因此,直線的方程為 所以,直線 (ii)由(i)得 若B,G關(guān)于x軸對(duì)稱, 則 代入 即, 解得(舍去)或 所以k=1, 此時(shí)關(guān)于x軸對(duì)稱。 又由(I)得所以A(0,1)。 由于的外接圓的圓心在x軸上,可設(shè)的外接圓的圓心為(d,0), 因此 故的外接圓的半徑為, 所以的外接圓方程為 8. (陜西文)17.(本小題滿分12分) 設(shè)橢圓C: 過點(diǎn)(0,4),離心率為 (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)求過點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線被C所截線段的中點(diǎn)坐標(biāo)。 【解析】17.解(Ⅰ)將(0,4)代入C的方程得 ?∴b=4 又 得 即, ?∴a=5 ?∴C的方程為 (?Ⅱ)過點(diǎn)且斜率為的直線方程為, 設(shè)直線與C的交點(diǎn)為A,B, 將直線方程代入C的方程,得 , 即,解得 ,, AB的中點(diǎn)坐標(biāo), , 即中點(diǎn)為。 注:用韋達(dá)定理正確求得結(jié)果,同樣給分。 9. (上海文)22.(16分)已知橢圓(常數(shù)),點(diǎn)是上的動(dòng)點(diǎn),是右頂點(diǎn),定點(diǎn)的坐標(biāo)為。 (1)若與重合,求的焦點(diǎn)坐標(biāo); (2)若,求的最大值與最小值; (3)若的最小值為,求的取值范圍。 【解析】22.解:⑴ ,橢圓方程為, ∴ 左.右焦點(diǎn)坐標(biāo)為。 ⑵ ,橢圓方程為,設(shè),則 ∴ 時(shí); 時(shí)。 ⑶ 設(shè)動(dòng)點(diǎn),則 ∵ 當(dāng)時(shí),取最小值,且,∴ 且 解得。 10. (四川文)21.(本小題共l2分) 過點(diǎn)C(0,1)的橢圓的離心率為,橢圓與x軸交于兩點(diǎn)、,過點(diǎn)C的直線l與橢圓交于另一點(diǎn)D,并與x軸交于點(diǎn)P,直線AC與直線BD交于點(diǎn)Q. (I)當(dāng)直線l過橢圓右焦點(diǎn)時(shí),求線段CD的長; (Ⅱ)當(dāng)點(diǎn)P異于點(diǎn)B時(shí),求證:為定值. 本小題主要考查直線、橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及基本性質(zhì)等基本知識(shí),考查平面解析幾何的思想方法及推理運(yùn)算能力. 解:(Ⅰ)由已知得,解得,所以橢圓方程為. 橢圓的右焦點(diǎn)為,此時(shí)直線的方程為 ,代入橢圓方程得 ,解得,代入直線的方程得 ,所以, 故. (Ⅱ)當(dāng)直線與軸垂直時(shí)與題意不符. 設(shè)直線的方程為.代入橢圓方程得. 解得,代入直線的方程得, 所以D點(diǎn)的坐標(biāo)為. 又直線AC的方程為,又直線BD的方程為,聯(lián)立得 因此,又. 所以. 故為定值. 11. (浙江文)(22)(本小題滿分15分)如圖,設(shè)P是拋物線:上的動(dòng)點(diǎn)。過點(diǎn)做圓的兩條切線,交直線:于兩點(diǎn)。 (Ⅰ)求的圓心到拋物線 準(zhǔn)線的距離。 (Ⅱ)是否存在點(diǎn),使線段被拋物線在點(diǎn)處得切線平分,若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由。 【解析】(22)本題主要考查拋物線幾何性質(zhì),直線與拋物線、直線與圓的位置關(guān)系,同時(shí)考查解析幾何的基本思想方法和運(yùn)算求解能力。滿分15分。 (Ⅰ)解:因?yàn)閽佄锞€C1的準(zhǔn)線方程為: 所以圓心M到拋物線C1準(zhǔn)線的距離為: (Ⅱ)解:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,拋物線C1在點(diǎn)P處的切線交直線于點(diǎn)D。 再設(shè)A,B,D的橫坐標(biāo)分別為 過點(diǎn)的拋物線C1的切線方程為: (1) 當(dāng)時(shí),過點(diǎn)P(1,1)與圓C2的切線PA為: 可得 當(dāng)時(shí),過點(diǎn)P(—1,1)與圓C2的切線PA為: 可得 所以 設(shè)切線PA,PB的斜率為,則 (2) (3) 將分別代入(1),(2),(3)得 從而 又 即 同理, 所以是方程的兩個(gè)不相等的根,從而 因?yàn)? 所以 從而 進(jìn)而得 綜上所述,存在點(diǎn)P滿足題意,點(diǎn)P的坐標(biāo)為 12. (重慶文)21.(本小題滿分12分。(Ⅰ)小問4分,(Ⅱ)小問8分) 如題(21)圖,橢圓的中心為原點(diǎn)0,離心率e=,一條準(zhǔn)線的方程是 (Ⅰ)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (Ⅱ)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P滿足:,其中M、N是橢圓上的點(diǎn),直線OM與ON的斜率之積為,問:是否存在定點(diǎn)F,使得與點(diǎn)P到直線l:的距離之比為定值;若存在,求F的坐標(biāo),若不存在,說明理由。 【解析】21.(本題12分) 解:(I)由 解得,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 (II)設(shè),則由 得 因?yàn)辄c(diǎn)M,N在橢圓上,所以 , 故 設(shè)分別為直線OM,ON的斜率,由題設(shè)條件知 因此 所以 所以P點(diǎn)是橢圓上的點(diǎn),該橢圓的右焦點(diǎn)為,離心率是該橢圓的右準(zhǔn)線,故根據(jù)橢圓的第二定義,存在定點(diǎn),使得|PF|與P點(diǎn)到直線l的距離之比為定值。 13. (安徽文)(17)(本小題滿分13分) 設(shè)直線 (I)證明與相交; (II)證明與的交點(diǎn)在橢圓 【解析】(17)(本小題滿分13分)本題考查直線與直線的位置關(guān)系,線線相交的判斷與證明,點(diǎn)在曲線上的判斷與證明,橢圓方程等基本知識(shí),考查推理論證能力和運(yùn)算求解能力. 證明:(I)反證法,假設(shè)是l1與l2不相交,則l1與l2平行,有k1=k2,代入k1k2+2=0,得 此與k1為實(shí)數(shù)的事實(shí)相矛盾. 從而相交. (II)(方法一)由方程組 解得交點(diǎn)P的坐標(biāo)為 而 此即表明交點(diǎn) (方法二)交點(diǎn)P的坐標(biāo)滿足 整理后,得 所以交點(diǎn)P在橢圓 14. (福建文)18.(本小題滿分12分) 如圖,直線l:y=x+b與拋物線C:x2=4y相切于點(diǎn)A。 (I)求實(shí)數(shù)b的值; (11)求以點(diǎn)A為圓心,且與拋物線C的準(zhǔn)線相切的圓的方程. 。【解析】18.本小題主要考查直線、圓、拋物線等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,考查函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想,滿分12分。 解:(I)由,(*) 因?yàn)橹本€與拋物線C相切,所以 解得b=-1。 (II)由(I)可知, 解得x=2,代入 故點(diǎn)A(2,1), 因?yàn)閳AA與拋物線C的準(zhǔn)線相切, 所以圓A的半徑r等于圓心A到拋物線的準(zhǔn)線y=-1的距離, 即 所以圓A的方程為 15. (湖北文)21.(本小題滿分14分)平面內(nèi)與兩定點(diǎn)、()連線的斜率之積等于非零常數(shù)m的點(diǎn)的軌跡,加上、A2兩點(diǎn)所成的曲線C可以是圓、橢圓或雙曲線。 (Ⅰ)求曲線C的方程,并討論C的形狀與m值的關(guān)系; (Ⅱ)當(dāng)時(shí),對(duì)應(yīng)的曲線為;對(duì)給定的,對(duì)應(yīng)的曲線為,設(shè)、是的兩個(gè)焦點(diǎn)。試問:在上,是否存在點(diǎn),使得△的面積。若存在,求的值;若不存在,請(qǐng)說明理由。 【解析】21.本小題主要考查曲線與方程、圓錐曲線等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查推理運(yùn)算的能力,以及分類與整合和數(shù)形結(jié)合的思想。(滿分14分) 解:(I)設(shè)動(dòng)點(diǎn)為M,其坐標(biāo)為, 當(dāng)時(shí),由條件可得 即, 又的坐標(biāo)滿足 故依題意,曲線C的方程為 當(dāng)曲線C的方程為是焦點(diǎn)在y軸上的橢圓; 當(dāng)時(shí),曲線C的方程為,C是圓心在原點(diǎn)的圓; 當(dāng)時(shí),曲線C的方程為,C是焦點(diǎn)在x軸上的橢圓; 當(dāng)時(shí),曲線C的方程為C是焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線。 (II)由(I)知,當(dāng)m=-1時(shí),C1的方程為 當(dāng)時(shí), C2的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為 對(duì)于給定的, C1上存在點(diǎn)使得的充要條件是 ② ① 由①得由②得 當(dāng) 或時(shí), 存在點(diǎn)N,使S=|m|a2; 當(dāng) 或時(shí), 不存在滿足條件的點(diǎn)N, 當(dāng)時(shí), 由, 可得 令, 則由, 從而, 于是由, 可得 綜上可得: 當(dāng)時(shí),在C1上,存在點(diǎn)N,使得 當(dāng)時(shí),在C1上,存在點(diǎn)N,使得 當(dāng)時(shí),在C1上,不存在滿足條件的點(diǎn)N。 16. (湖南文)21.(本小題滿分13分) 已知平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離與點(diǎn)到軸的距離的差等于1. (Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程; (Ⅱ)過點(diǎn)作兩條斜率存在且互相垂直的直線,設(shè)與軌跡相交于點(diǎn),與軌跡相交于點(diǎn),求的最小值. 【解析】21.解析:(I)設(shè)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)為, 由題意為 化簡得 當(dāng)、 所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為 (II)由題意知,直線的斜率存在且不為0,設(shè)為,則的方程為. 由,得 設(shè)則是上述方程的兩個(gè)實(shí)根,于是 . 因?yàn)椋缘男甭蕿椋? 設(shè)則同理可得 故 當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),取最小值16. 17. (廣東文)21.(本小題滿分14分) 在平面直角坐標(biāo)系中,直線交軸于點(diǎn)A,設(shè)是上一點(diǎn),M是線段OP的垂直平分線上一點(diǎn),且滿足∠MPO=∠AOP (1)當(dāng)點(diǎn)P在上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)M的軌跡E的方程; (2)已知T(1,-1),設(shè)H是E 上動(dòng)點(diǎn),求+的最小值,并給出此時(shí)點(diǎn)H的坐標(biāo); (3)過點(diǎn)T(1,-1)且不平行與y軸的直線l1與軌跡E有且只有兩個(gè)不同的交點(diǎn),求直線的斜率k的取值范圍。 【解析】21.(本小題滿分14分) 解:(1)如圖1,設(shè)MQ為線段OP的垂直平分線,交OP于點(diǎn)Q, 因此即 ① 另一種情況,見圖2(即點(diǎn)M和A位于直線OP的同側(cè))。 MQ為線段OP的垂直平分線, 又 因此M在軸上,此時(shí),記M的坐標(biāo)為 為分析的變化范圍,設(shè)為上任意點(diǎn) 由 (即)得, 故的軌跡方程為 ② 綜合①和②得,點(diǎn)M軌跡E的方程為 18. (江蘇)18.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,M、N分別是橢圓的頂點(diǎn),過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交橢圓于P、A兩點(diǎn),其中P在第一象限,過P作x軸的垂線,垂足為C,連接AC,并延長交橢圓于點(diǎn)B,設(shè)直線PA的斜率為k (1)當(dāng)直線PA平分線段MN,求k的值; (2)當(dāng)k=2時(shí),求點(diǎn)P到直線AB的距離d; (3)對(duì)任意k>0,求證:PA⊥PB 【解析】18.本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì)、直線方程、直線的垂直關(guān)系、點(diǎn)到直線的距離等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力和推理論證能力,滿分16分. 解:(1)由題設(shè)知,所以線段MN中點(diǎn)的坐標(biāo)為,由于直線PA平分線段MN,故直線PA過線段MN的中點(diǎn),又直線PA過坐標(biāo)原點(diǎn),所以 (2)直線PA的方程 解得 于是直線AC的斜率為 (3)解法一: 將直線PA的方程代入 則 故直線AB的斜率為 其方程為 解得. 于是直線PB的斜率 因此 解法二: 設(shè). 設(shè)直線PB,AB的斜率分別為因?yàn)镃在直線AB上,所以 從而 因此 www.zxsx.com 18- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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