解析几何大题专练 1.(本小题共13分) 在平面直角坐标系xOy中,动点P到定点F(0,1)的距离比点P到x轴4的距离大1,设动点P的轨迹为曲线C,直线l:ykx1交曲线C于A,B两4点,M是线段AB的中点,过点M作x轴的垂线交曲线C于点N. (Ⅰ)求曲线C的方程; (Ⅱ)证明:曲线C在点N处的切线与AB平行; (Ⅲ)若曲线C上存在关于直线l对称的两点,求k的取值范围. 2.(本小题满分14分) x2y2已知椭圆M:221(ab0)的离心率为223ab,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为642. (Ⅰ)求椭圆M的方程; (Ⅱ)设直线l与椭圆M交于A,B两点,且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,求ABC面积的最大值. --学习资料分享----
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3. (本小题共13分) y2x2已知椭圆221(ab0)的离心率为22a1,斜率为k(k0)的直线线段PQ的垂直平分线与l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,y轴相交于点M(0,m). (Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)求的取值范围; (Ⅲ)试用表示△MPQ的面积,并求面积的最大值. --学习资料分享----
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4. (本小题共14分) x2y2已知椭圆C:221 (ab0)经过点M(1,3),其离心率为1ab22. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)设直线l:ykxm1B两点,以线段OA,OB(|k|)与椭圆C相交于A、2为邻边作平行四边形OAPB,其中顶点P在椭圆C上,O为坐标原点.求OP的取值范围. 5.(本小题共14分) 已知点A(1,0),B(1,0),动点P满足|PA||PB|2迹为W. (Ⅰ)求W的方程; 3,记动点P的轨 --学习资料分享----
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(Ⅱ)直线ykx1与曲线W交于不同的两点C,D,若存在点M(m,0),使得CMDM成立,求实数m的取值范围. 6.(本小题满分14分) x2y2已知椭圆C:221(ab0)ab经过点A(2, 1),离心率为22.过点B(3, 0)的直线l与椭圆C交于不同的两点M,N. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)求BMBN的取值范围; (Ⅲ)设直线AM和直线AN的斜率分别为kAM和kAN,求证:kAMkAN为定值. --学习资料分享----
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7.(本小题满分13分) 已知椭圆61x2y2P(,)1(ab0)经过点22a2b2,离心率为22,动点M(2,t)(t0). (Ⅰ)求椭圆的标准方程; (Ⅱ)求以OM为直径且被直线3x4y50截得的弦长为2的圆的方程; (Ⅲ)设F是椭圆的右焦点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,证明线段ON的长为定值,并求出这个定值. --学习资料分享----
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8. (本小题满分14分) 已知椭圆C的左,右焦点坐标分别为F13。椭圆23,0,F23,0,离心率是C的左,右顶点分别记为A,B。点S是椭圆C上位于x轴3上方的动点,直线AS,BS与直线l:x10分别交于M,N两点。 (1) 求椭圆C的方程; (2) 求线段MN长度的最小值; (3) 当线段MN的长度最小时,在椭圆C上的T满足:TSA的面积为1。试确定点T的个数。 5 9.(本小题满分14分) 已知点A(1,2)是离心率为22的椭圆C:x2y221(ab0)上的一2ba点.斜率为2的直线 BD交椭圆C于B、D两点,且A、B、D三点不重合. (Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ)ABD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由? --学习资料分享----
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(Ⅲ)求证:直线AB、AD的斜率之和为定值. 10. (本小题13分) 已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,它的一个顶点B与抛物线x24y的焦点重合,离心率e(Ⅰ)求椭圆C的方程; 22. B y M F x o (Ⅱ)是否存在直线l与椭圆交于M、N两点,且椭圆C的右焦点F恰为BMN的垂心(三条 N 高所在直线的交点),若存在,求出直线l的方程, 若不存在,请说明理由. --学习资料分享----
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解析几何大题参考答案: 1.(共13分)
(Ⅰ)解:由已知,动点P到定点F(0,1)的距离与动点P到直
4线y1的距离相等.
4 由抛物线定义可知,动点P的轨迹为以(0,1)为焦
4点,直线y1为准线的抛物线.
4所以曲线C的方程为yx2. ………………3分
(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2).
yx2,由得x2kx10. ykx1, --学习资料分享----
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所以x1x2k,x1x21. 设M(x0,y0),则x0k.
2 因为MNx轴, 所以N点的横坐标为k.
2 由yx2,可得y'2x 所以当xk时,y'k.
2 所以曲线C在点N处的切线斜率为k,与直线AB平行.………………8分
(Ⅲ)解:由已知,k0.
设直线l的垂线为l':y1xb.
k 代入yx2,可得x21xb0 (*)
k 若存在两点D(x3,y3),E(x4,y4)关于直线l对称,
则x3x42212k2,y3y421b 2k2又(x3x4,y3y4)在l上, 所以
1111bk()1b, . 2k22k22k2由方程(*)有两个不等实根 所以(1)24b0,即
k1220 22kk --学习资料分享----
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所
k22以
122k,解得
k22或
. ………………13分
2.(本小题满分14分) 解:(Ⅰ)因为椭圆M上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为642,
所以2a2c642, ……………1分
又椭圆的离心率为
c22a, ………………23223,即
c22a3,所以
分
所以,a3c22. ………………4分
所以,椭圆的方程为b1Mx2y21. ………………59分
(Ⅱ)方法一:不妨设BC的方程yn(x3),(n0),则AC的方程为
1y(x3).
n由
yn(x3),2x2y19得
分
以
1(n2)x26n2x9n210, ………………69设A(x1,y1),B(x2,y2), 因
为
81n293x29n21,所分
27n23x2, ………………729n1同
273n2x19n2理可得
, …………
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……8分
所
1n26n2|AC|n9n2以
|BC|1n269n12,
, ………………10分
……
SABC12(n)1n|BC||AC|,
1642(n)2n9…………12分
设tn12,
n则
S2t23, 64648t2t99t…………
……13分
当且仅当t8时取等号,
3所以
ABC面积的最大值分
为
3. ………………148方法二:不妨设直线AB的方程xkym.
由
xkym,2x2y1,9 消去分
x得
(k29)y22kmym290, ………………6
设A(x1,y1),B(x2,y2), 则
有
2kmy1y22k9,
m29y1y22k9.
① ………………7分
因为以AB为直径的圆过点C,所以 CACB0. 由 CA(x13,y1),CB(x23,y2), 得
(x13)(x23)y1y20. ………………8分
将x1ky1m,x2ky2m代入上式,
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得 (k21)y1y2k(m3)(y1y2)(m3)20.
将 ① 代入上式,解得 (舍). ………………10分
m125或
m3所以m12(此时直线AB经过定点D(12,0),与椭圆有两个交
55点),
所以S1ABC2|DC||y1y2|
13925(k29)14425(y21y2)4y1y2525(k29)2. …12分
设t1k29,0t19, 则S9144ABC525t2t. 所以当t25288(0,19]时,
SABC取得38. ……………14分
3.(共13分) 解:(Ⅰ)依题意可得,c2a2,bc,
又a2b2c2, 可得b1,a2.
所以椭圆方程为
y22x21. (Ⅱ)设直线l的方程为ykx1,
由ykx1,可得(k22)x22kx10. y22x21,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
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…………
最大值
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则x1x22k1,. xx1222k2k24. 2k2k2,), 22k2k2可得y1y2k(x1x2)2设线段PQ中点为N,则点N的坐标为(由题意有kMNk1, 可得
m2k22k1. kk221, k22可得m又k0, 所以0m1.
2(Ⅲ)设椭圆上焦点为F,
则SMPQ1FM2x1x2.
,
8(k21)x1x2(x1x2)4x1x2(k22)22由m112,可得. k22k2m8(11)m8m(1m). 1m2所以x1x2又FM1m,
2m(1m)3所以SMPQ. --学习资料分享----
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所以△MPQ的面积为设f(m)m(1m)3,
2m(1m)3(0m1).
2则f'(m)(1m)2(14m).
可知f(m)在区间(0,1)单调递增,在区间(1,1)单调递减.
442所以,当m1时,f(m)有最大值f(1)27.
4464所以,当m1时,△MPQ的面积有最大值3468.
4. (本小题满分14分)
解:(Ⅰ)由已知F(p,0),设A(x1,y1),则y122px1,
2圆心坐标为
(2x1py1,)42,圆心到
分
y轴的距离为
2x1p, …………………24圆分
的半径为
FA12xppx1()1, …………………42224所以,以线段FA为直径的圆与切. …………………5分
p,y1)1(x1,y0y1)2pp(x2,y2)2(x1,y1), …………………622所以x1p1x1,y11(y0y1),
2ppx22(x1),y22y122(x1y轴相
(Ⅱ)解法一:设P(0,y0),B(x2,y2),由FA1AP,BF2FA,得
,
分
,
…………………8分
由y22y1,得y2222y12.
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又y122px1,y222px2, 所以 x222x1. …………………10分
代入px22(x1p),得p22x12(x1p),p(12)x12(12),
22222整
理xp12, 2…………12分
代入xp1p21x1,得
2p21p22, 2所
111, 22……………13分
因为
111[,2],所以
2的取24[43,2]. …………………14分 解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB:xmyp2,
将xmyp代入y22px,得y22pmyp220,
所以
(*), ……6分
由FA1AP,BF2FA,得
(xp12,y1)1(x1,y0y1)(p2x,yp22)2(x12,y1), …………………7分 所以,x1p21x1,y11(y0y1),
p2xp22(x12),y22y1, ………………8分
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得
………
以
……
值范围是
y1y2p2 ……………, … --WORD格式--可编辑--专业资料-----
将
y21y22y1代入(*)式,得
p22, …………………10分
以
2px1p2所
x1p222,
. …………………
入
p1x1212分
代
1x1,得
2112. …………………13分
111[,]242因为
,所以
2的取值范围是
分
,所以
3a24b2
4[,2]. …………………143
6.解:(Ⅰ)由已知可得① ……………1分 又点
3M(1,)2a2b21e2a42在椭圆
C上,所以
191 a24b2② ……………2分
由①②解之,得a24,b23. 故椭圆的方程为Cx2y21. ……………543ykxm, (Ⅱ) 由22
xy1.34分
消y化简整理得:(34k2)x28kmx4m2120,
64k2m24(34k2)(4m212)48(34k2m2)0
③ ……………8分
(x2,y2)、(x0,y0),则 设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、x0x1x28km6m,yyyk(xx)2m0121234k234k2. ………
……9分
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由于点
P在椭圆
C上,所以
22x0y01. ……………10分 4316k2m212m22214m34k 从而,化简得,经检验满足③2222(34k)(34k)式. ………11分
64k2m236m2 又|OP|xy22(34k)(34k2)22020
4m2(16k29)16k29(34k2)24k234 3. …24k3……………………12分
因为k1,得34k234,有3231, 244k3故3OP13.
2 即
[3,所求
OP的取值范分
围是
13]. ………………………142(x2,y2)、(x0,y0), (Ⅱ)另解:设A,B,P点的坐标分别为(x1,y1)、由在椭圆上,可A,B得分
3x124y1212① ………………………6223x24y212②①
整理得
3(x1x2)(x1x2)4(y1y2)(y1y2)0③ ………………………7分
OPOAOB由已知可得,所以
x1x2x0④ ……………………8分 y1y2y0⑤yyy1y2k(x1x2) k12由已知当 ,即
x1x2—②
⑥ ………………………9分 把④⑤⑥代入③整理得3x04ky0 ……………………
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…10分
3x024y0212与
y02联立消
x0整理分
得
9 ……………………114k23由3x024y0212得x0244y02,
3所
|OP|2x02y0244213y0y024y0242334k3以
………………
……12分 因为k故
3OP1321,得34k234,有3231, 244k3. …
取
值
范
围
是
……………………13分
所求的OP[3,13]. 2………………………14
分
5.(本小题共14分) 解:(Ⅰ)由椭圆的定义可知,动点P的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为23的椭圆.
∴
c1,
a3,
b22. ∴W的方程是
x2y21. ………………432分
(Ⅱ)设C,D两点坐标分别为C(x1,y1)、D(x2,y2),C,D中点为N(x0,y0).
当k0时,显然m0; 当k0时,
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ykx1由 得 (3k22)x26kx30. x2y2123所以x1x2y0kx012. 23k26k, 23k2 ∴x0x1x223k, 23k2 从而
∴MN斜率kMNCDMN,
22y03k2x0m3km3k22. 又∵CMDM, ∴
∴
23k2213kk2m3k2 即
m66k1[,0)(0,]. 212123k223kk故
[所求
m的取范围是
66,]. ……………… 12126.(本小题满分14分)
41a2b21,222解:(Ⅰ)由题意得abc, 解得a6,b3.
c2.2a故椭圆
C的方程分
为
x2y21. ……………………………………463(Ⅱ)由题意显然直线l的斜率存在,设直线l方程为yk(x3),
由
yk(x3),2xy21,36得
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(12k2)x212k2x18k260. …………………5
分
因为直线l与椭圆C交于不同的两点M,N,
所以144k44(12k2)(18k26)24(1k2)0,解得1k1. ……6设M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
12k2则x1x212k218k26,x1x2,y1k(x13),y2k(x23).… 7212k分
分
以
BMBN(x13)(x23)y1y2 ……………………………………8分
33. ……………………………………922(12k2)因为1k1,所以2332≤3.
22(12k)(1k2)[x1x23(x1x2)9]
所
33k212k2
分
BMBN故的取值范围
(2, 3]. ……………………………………10分 (Ⅲ)由(Ⅱ)
为得分
y11y21 ……………………………………11x12x22 (kx13k1)(x22)(kx23k1)(x12)
(x12)(x22) 2kx1x2(5k1)(x1x2)12k4
x1x22(x1x2)4kAMkAN
2k(18k26)(5k1)12k2(12k4)(12k2)
18k2624k24(12k2)4k242. 22k2kAMkAN所以为定
2. ……………………………………14分
值
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7.石景山一模
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8. 顺义2 解(1)因为ca3,且c3,所以a2,ba2c21 2 所以椭圆C的方程为分
x2y21 …………………………………………….34 (2 ) 易知椭圆C的左,右顶点坐标为A(2,0),B(2,0),直线AS的斜率k显然存在,且k0
故可设直线AS的方程为yk(x2),从而M(10,4k)
33yk(x2)得(14k2)x216k2x16k240 x22y1416k2428k2 设S(x1,y1),则(2)x1,得x1 2214k14k28k24k4kS(,) 从而y1,即
14k214k214k2 又B(2,0),故直线BS的方程为y1(x2)
4k110y(x2)x4k3,所以N(10,4) 由得10433kyx33k 故MN4k4
33k 由 又k0,所以MN 当且仅当4k343k4k44k482 33k33k3时,即k1时等号成立
MN的长度取最小值
分
所以
k1时,线段
8 ………………………………..93(3)由(2)知,当线段MN的长度取最小值时,k1
此时AS的方程为xy20,S(6,4),
55425 所以AS,要使TSA的面积为1, 524_y 只需点T到直线AS的距离等于
, _N_A_M_S _D _B 所以点T在平行于AS且与AS距
_O_x --学习资料分享----
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离等于
24的直线l'上
t222,解得t3或t5
224 设l':xyt0,则由
x22y13① 当t时,由43得5x212x50
2xy02 由于440,故直线l'与椭圆C有两个不同交点
x2y215 ②t时,由45得5x220x210
2xy02由于200,故直线l'与椭圆C没有交点
综上所求点T的个数是
2. ……………………………………………..14分
9.解:(Ⅰ)e2c12, 221,a2b2c2 2abaa2,b2,c2
x2y21------------------------------------------------24--------------------------------------5分
(Ⅱ)设直线BD的方程为y2xb
y2xb2224x22bxb40 22xy4B Y D A O X 8b2640 2
2b22
2b24x1x2b, ----① x1x2-----② 242648b26BD1(2)x1x2338b2442,
b3设d为点A到直线BD:ySABD2xb的距离, d
12BDd(8b2)b22 ,当且仅当b2时取等24号.
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因为2(22,22),所以当b2时,ABD的面积最大,
最大值为2--------10分 (Ⅲ)设D(x1,y1),B(x2,y2),直线AB、AD的斜率分别为:kAB 、kAD,则
y12y222x1b22x2b2 x11x21x11x21=22b[x1x22] ------* 将(Ⅱ)中①、②式代
x1x2(x1x2)1kADkAB入*式整理得
22b[x1x22]=0,
x1x2(x1x2)1即
kADkAB0----------------------------------------------------------------------------------------------14分
x2y210.(Ⅰ)设椭圆方程为221,(ab0) , ……………
ab1分
∵ 抛物线y24x的焦点坐标为
b1 ……………… 2分
由已知得c2a23分
解
a2,c1 …………………………………… 4
(0,1) ∴
, ∴
22ac1 ,………………………… 22a2c得分
为
椭
圆
方
分
程
∴
x2y21 …………………………………… 52(Ⅱ)设M(x1,y1),B(x2,y2),F(1,0),B(0,1),,∴ kBF1
∵F是垂心,∴ KMN1 ∴ 设的方程MNyxt, ……………………………… 7分
代入椭圆方程后整理得
为:
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3x24tx2t220 ……………………8分
∴
9分
4tx1x2,32t22x1x2 ………………………………
3将xyt代入椭圆方程后整理得:3y22tyt220 ∴
10分
∵ F是垂心,∴
MFBN,
MF(1x1,y1),BN(x2,y21)
2ty1y2,3t22y1y23……………………………………
∴ (1x1)x2y1(y21)0, …………………………………
11分
整理得:x1x2x1x2y1y2t0
4t2t22t22t0∴ 3t2t40 ………… 12∴ 333∴ t4或t1(舍)
3∴存在直线 l,其方程为yx4使题设
3分
成
立。 ………………… 13分
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