年高考文科数学真题直线与圆锥曲线.doc
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【考点24】直线与圆锥曲线
1.(2007山东文9)设O是坐标原点,F是抛物线的焦点,A是抛物线上的一点,与x轴正向的夹角为60°,则为()
(A) (B)[来源:
学_科_网Z_X_X_K]
(C) (D)
2.(2007海南宁夏文21)(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆的圆心为Q,过点且斜率为k的直线与圆Q相交于不同的两点A、B.
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在常数k,使得向量与共线?
如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.
3.(2008天津文22)(14分)已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是一条渐近线的方程是
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)若以为斜率的直线与双曲线C相交于两个不同的点M,N,且线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求的取值范围.
4.(2009浙江21)已知椭圆的右顶点为A(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的弦长为1.
(Ⅰ)求椭圆C1的方程;
(Ⅱ)设点P在抛物线上,C2在点P处的切线与C1交于点M,N,当线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时,求h的最小值.
[来源:
学科网]
5.(2009天津21)以知椭圆的两个焦点分别为,过点的直线与椭圆相交与两点,且
(I)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)求直线AB的斜率;
(III)设点C与点A关于坐标原点对称,直线F2B上有一点在的外接圆上,求的值
6.(2009山东22) 设椭圆过M(2,),N(,1)两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?
若存在,写出该圆的方程,并求|AB|的取值范围;若不存在,说明理由
7.(2009辽宁20)已知,椭圆C经过点
(I)求椭圆C的方程;
(II)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.
8.(2009安徽20)点在椭圆,.直线l2
与直线垂直,O为坐标原点,直线OP的倾斜角为,直线的倾斜角为.
(Ⅰ)证明:
点P是椭圆与直线的唯一交点;
(Ⅱ)证明:
构成等比数列.
9.(2009上海文22)已知双曲线C的中心是原点,右焦点为F,一条渐近线m:
设过点A的直线l的方向向量。
(1)求双曲线C的方程;
(2)若过原点的直线,且a与l的距离为,求K的值;
(3)证明:
当时,在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线l的距离为.
10.(2009安徽文18)(本小题满分12分)
已知椭圆的离心率为,以原点为圆心、椭圆短半轴为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求与;
(Ⅱ)设该椭圆的左、右焦点分别为F1和F2,直线l1过F2且与x轴垂直,动直线l2与y轴垂直,l2交l1于点P.求线段PF1的垂直平分线与l2的交点M的轨迹方程,并指明曲线类型.
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高考真题答案与解析
数学(文)
【考点24】直线与圆锥曲线
1.答案:
B
【解析】设则
又解得
故选B.
2.【解析】
(Ⅰ)圆的方程可写成,所以圆心为.过且斜率为k的直线方程为
,代入圆方程得
,
整理得. ①(3分)
直线与圆交于两个不同的点A、B等价于
解得,即k的取值范围为.(6分)
(Ⅱ)设,则,
由方程①,
. ②
又. ③(8分)
而.
所以与共线等价于,
将②③代入上式,解得. (11分)
由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数k.(12分)
3.本小题主要考查双曲线的标准方程和几何性质、直线方程、两条直线垂直、线段的定比分点等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力.满分14分.
(Ⅰ)解:
设双曲线C的方程为由题设得
解得
所以双曲线C的方程为
(Ⅱ)解:
设直线l方程为点M,N的坐标满足方程组
①
②
将①式代入②式,得整理得
此方程有两个不等实根,于是,且
整理得
. ③
由根与系数的关系可知线段MN的中点坐标()满足
从而线段MN的垂直平分线的方程为
[来源:
Zxxk.Com]
此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为由题设可得
整理得
将上式代入③式得,
整理得
解得
所以k的取值范围是
4.【解析】(I)解:
由题意,得
从而
因此,所求的椭圆方程为
(Ⅱ)解:
如图,设
则抛物线C2在点P处的切线斜率为
直线MN的方程为:
将上式代入椭圆C1的方程中,得
即①
因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点,
所以①式中的
②
设线段MN的中点的横坐标是,则
设线段PA的中点的横坐标是,则
由题意,得
即
由③式中的
,得
当时,
则不等式②不成立,
所以
当时,代入方程③得
[来源:
Zxxk.Com]
将代入不等式②,检验成立。
所以,的最小值为1。
5.[解析】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识。
考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算能力和推理能力。
满分14分。
(I)解:
由且
得
从而
整理,得
故离心率
(Ⅱ)解:
由(I),得
所以椭圆的方程可写为
设直线AB的方程为
即
由已知设,
则它们的坐标满足方程组
消去并整理,
得
依题意,
得
而①
②
由题设知,点B为线段AE的中点,所以
③
联立①③解得
将代入②中,解得
(III)解法一:
由(Ⅱ)可知
当时,得
由已知得
线段AF1的垂直平分线的方程为
直线与x轴的交点是的外接圆的圆心,
因此外接圆的方程为
直线F2B的方程为,
于是点的坐标满足方程组
由
故
当
解法二:
由(Ⅱ)可知
当时,得,
由已知得
由椭圆的对称性知B,F2,C三点共线。
因为点在的外接圆上,且
所以四边形AF1CH的等腰梯形。
由直线F2B的方程为
知点H的坐标为
因为
所以
解得(舍),或[来源:
Zxxk.Com]
则
所以
当时,同理可得
6.【解析】:
(Ⅰ)将的坐标代入椭圆E的方程得
解得
所以椭圆E的方程为
(Ⅱ)证明:
假设满足题意的圆存在,其方程为
,其中
设该圆的任意一条切线AB和椭圆E交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
当直线AB的斜率存在时,
令直线AB的方程为,①
将其代入椭圆E的方程并整理得
由韦达定理得
②
因为,[来源:
学科网]
所以 ③
将①代入③并整理得
联立②得
④
因为直线AB和圆相切,
因此
由④得
所以存在圆满足题意.
当切线AB的斜率不存在时,
易得
由椭圆方程得
显然,
综上所述,存在圆满足题意.
解法一:
当切线AB的斜率存在时,由①②④得[来源:
学科网ZXXK]
令,则,
因此
所以
即.
当切线AB的斜率不存在时,易得,[来源:
学&科&网Z&X&X&K]
所以
综上所述,存在圆心在原点的圆满足题意,
且.[来源:
学科网ZXXK]
解法二:
过原点O作⊥,垂足为D,
则D为切点,
设∠,
且为锐角,且
,
所以
因为
所以[来源:
学科网]
令,易证:
当时, 单调递减
当时,单调递增.
所以
.
7.【解析】:
(I)由题意,c=1,可设椭圆方程为
因为A在椭圆上,所以(舍去)
所以椭圆方程为
(II)设直线AE方程为:
得
设因为点在椭圆上,所以
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以可得
所以直线EF的斜率
即直线EF的斜率为定值,其值为
8.【解析】:
(Ⅰ)(方法一)由
得,
代入椭圆方程,
得
将代入上式,得
从而
因此,方程组,即l1与椭圆有唯一交点P.
(方法二)显然P是椭圆与l1的交点,若,
是椭圆与l1的交点,代入l1的方程
,得,
即故P与Q重合.
(方法三)在第一象限内,由
可得,
椭圆在点P处切线的斜率,
切线方程为
因此,l1就是椭圆在点P处的切线
根据椭圆切线的性质,P是椭圆与直线l2的唯一交点。
(Ⅱ)的斜率为
的斜率为,
由此得构成等比数列.
9.【解析】
(1)设双曲线C的方程为,
解得=2,双曲线C的方程为
(2)直线
直线l的点方向式方程为:
,即:
由题意,得,解得
(3)[证法一]设过原点且平行于l的直线
则直线l与b的距离
又双曲线C的渐近为
双曲线C右支在直线D的右下方
∴双曲线右支上的任意点到的距离大于
故在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线的距离为
[证法二]假设双曲线C右支上存在点到直线的距离为
则
由
(1)得
设
当时,
将代入
(2)得
(*)
方程(*)不存在正根,即假设不成立,
故在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线的距离为
10.【解析】
(I)由
又由原点到直线的距离等于圆的半径,得
(II)(方法一)由
设M(x,y),则P(1,y)
由
此轨迹是抛物线.
(方法二)因为点M在线段PF1的垂直平分线上,所以即M到F1的距离等于M到的距离.
此轨迹是以F1(-1,0)为焦点为准线的抛物线,轨迹方程为
[来源:
学_科_网]
[来源:
Zxxk.Com]
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