学年度高三数学专题复习 专题五 解析几何 理.docx
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学年度高三数学专题复习专题五解析几何理
——教学资料参考参考范本——
2019-2020学年度高三数学专题复习专题五解析几何理
______年______月______日
____________________部门
真题体验·引领卷
一、选择题
1.(20xx·广东高考)平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是( )
A.2x-y+=0或2x-y-=0
B.2x+y+=0或2x+y-=0
C.2x-y+5=0或2x-y-5=0
D.2x+y+5=0或2x+y-5=0
2.(20xx·全国卷Ⅰ)已知M(x0,y0)是双曲线C:
-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若MF·MF<0,则y0的取值范围是( )
A.B.
C.D.
3.(20xx·全国卷Ⅱ)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M、N两点,则|MN|=( )
A.2B.8
C.4D.10
4.(20xx·全国卷Ⅱ)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为( )
A.B.2
C.D.
5.(20xx·浙江高考)如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( )
A.B.
C.D.
6.(20xx·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为( )
A.-=1B.-=1
C.-=1D.-=1
二、填空题
7.(20xx·全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.
8.(20xx·湖南高考)设F是双曲线C:
-=1的一个焦点,若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为________.
9.(20xx·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点.若点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为________.
三、解答题
10.(20xx·全国卷Ⅱ)已知椭圆C:
9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.
(1)证明:
直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;
(2)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?
若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.
11.(20xx·浙江高考)已知椭圆+y2=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+对称.
(1)求实数m的取值范围;
(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).
12.(20xx·天津高考)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,|FM|=.
(1)求直线FM的斜率;
(2)求椭圆的方程;
(3)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围.
专题五 解析几何
经典模拟·演练卷
一、选择题
1.(20xx·浙江名校联考)过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为( )
A.2x+y-3=0B.2x-y-3=0
C.4x-y-3=0D.4x+y-3=0
2.(20xx·台州模拟)已知抛物线C:
y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若=4,则|QF|=( )
A.B.
C.3D.2
3.(20xx·瑞安模拟)等轴双曲线x2-y2=a2(a>0)的左、右顶点分别为A、B,P是双曲线上在第一象限内的一点,若直线PA,PB的倾斜角分别为α,β,且β=2α,那么β的值是( )
A.B.
C.D.
4.(20xx·湖州模拟)已知圆C:
(x-3)2+(y-4)2=1和两点A(-m,0),B(m,0)(m>0),若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为( )
A.7B.6
C.5D.4
5.(20xx·大庆质检)如图,已知椭圆C的中心为原点O,F为C的左焦点,P为C上一点,满足|OP|=|OF|且|PF|=4,则椭圆C的方程为( )
A.+=1B.+=1
C.+=1D.+=1
6.(20xx·石家庄质检)已知抛物线y2=8x与双曲线-y2=1的一个交点为M,F为抛物线的焦点,若|MF|=5,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.5x±3y=0B.3x±5y=0
C.4x±5y=0D.5x±4y=0
二、填空题
7.(20xx·北京东城调研)已知双曲线C:
-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为________.
8.(20xx·杭州高级中学三模)已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与圆(x-2)2+(y-3)2=8相外切,则圆C的方程为________.
9.(20xx·石家庄质检)抛物线C:
y2=2px(p>0)的焦点为F,点O是坐标原点,过点O、F的圆与抛物线C的准线相切,且该圆的面积为36π,则抛物线方程为________.
三、解答题
10.(20xx·绍兴一中模拟)椭圆C的中心在原点,一个焦点F(-2,0),且短轴长与长轴长的比是.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点M(m,0)在椭圆C的长轴上,点P是椭圆上任意一点.当
||最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.
11.(20xx·萧山中学模拟)在平面直角坐标系xOy中,一动圆经过点且与直线x=-相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设P是曲线E上的动点,点B,C在y轴上,△PBC的内切圆的方程为(x-1)2+y2=1,求△PBC面积的最小值.
12.(20xx·北仑中学三模)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,点O为坐标原点,椭圆C与曲线|y|=x的交点分别为A,B(A在第四象限),且·=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)定义:
以原点O为圆心,为半径的圆称为椭圆+=1的“伴随圆”.若直线l交椭圆C于M,N两点,交其“伴随圆”于P,Q两点,且以MN为直径的圆过原点O.证明:
|PQ|为定值.
专题五 解析几何
专题过关·提升卷
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题
1.(20xx·福建高考)若双曲线E:
-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于( )
A.11B.9
C.5D.3
2.(20xx·安徽高考)下列双曲线中,焦点在y轴上且渐近线方程为y=±2x的是( )
A.x2-=1B.-y2=1
C.-x2=1D.y2-=1
3.(20xx·广东高考)已知双曲线C:
-=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为( )
A.-=1B.-=1
C.-=1D.-=1
4.(20xx·效实中学模拟)椭圆C:
+=1(a>b>0)的左焦点为F,若F关于直线x+y=0的对称点A是椭圆C上的点,则椭圆C的离心率为( )
A.B.
C.D.-1
5.(20xx·山东高考)一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.-或-B.-或-
C.-或-D.-或-
6.(20xx·富阳中学模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过F作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P,点P在第一象限,O为坐标原点,若△OFP的面积为,则该双曲线的离心率为( )
A.B.
C.D.
7.已知动点P(x,y)在椭圆C:
+=1上,点F为椭圆C的右焦点,若点Q满足||=1,且·=0,则||的最大值( )
A.B.6
C.D.35
8.(20xx·河北衡水中学冲刺卷)已知F1,F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点,M为该双曲线右支上一点,且|MF1|2,|F1F2|2,|MF2|2成等差数列,该点到x轴的距离为,则该双曲线的离心率为( )
A.B.2
C.D.5
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
9.(20xx·长沙调研)若圆C1:
x2+y2=1与圆C2:
x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=________.
10.已知直线x+y=a与圆x2+y2=1交于A、B两点,且|+|=|-|(其中O为坐标原点),则实数a的值为________.
11.(20xx·陕西高考)若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=________.
12.(20xx·台州一中模拟)已知抛物线C1:
y2=2x的焦点F是双曲线C2:
-=1(a>0,b>0)的一个顶点,两条曲线的一个交点为M,若|MF|=,则双曲线C2的离心率是________.
13.(20xx·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为________.
14.(20xx·学军中学模拟)双曲线x2-=1的右焦点为F,O为坐标原点,以F为圆心,FO为半径的圆与此双曲线的两条渐近线分别交于点A,B(不同于O点),则|AB|=________.
15.(20xx·合肥质检)设F1,F2分别是椭圆E:
x2+=1(0
三、解答题
16.(20xx·陕西高考)已知椭圆E:
+=1(a>b>0)的半焦距为c,原点O到经过两点(c,0),(0,b)的直线的距离为c.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)如图,AB是圆M:
(x+2)2+(y-1)2=的一条直径,若椭圆E经过A,B两点,求椭圆E的方程.
17.(20xx·丽水联考)
已知中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆过点P(2,3),且它的离心率e=.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)与圆(x+1)2+y2=1相切的直线l:
y=kx+t交椭圆于M,N两点,若椭圆上一点C满足+=λ,求实数λ的取值范围.
18.(20xx·余姚中学模拟)已知点A(0,-2),椭圆E:
+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.
(1)求E的方程;
(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点.当△OPQ的面积最大时,求l的方程.
19.(20xx·北京高考)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的离心率为,点P(0,1)和点A(m,n)(m≠0)都在椭圆C上,直线PA交x轴于点M.
(1)求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示);
(2)设O为原点,点B与点A关于x轴对称,直线PB交x轴于点N.问:
y轴上是否存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ?
若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.
20.(20xx·学军中学模拟)如图,已知椭圆:
+y2=1,点A,B是它的两个顶点,过原点且斜率为k的直线l与线段AB相交于点D,且与椭圆相交于E、F两点.
(1)若=6,求k的值;
(2)求四边形AEBF面积的最大值.
专题五 解析几何
真题体验·引领卷
1.D [设所求的切线方程为2x+y+c=0(c≠1),依题意,得=,则c=±5.∴所求切线的方程为2x+y+5=0或2x+y-5=0.]
2.A [由题设,a2=2,b2=1,则c2=3,不妨设F1(-,0),F2(,0),则MF=(--x0,-y0),MF=(-x0,-y0),
所以MF·MF=x-3+y=3y-1<0,
解之得-3.C [易知=(3,-1),=(-3,-9).
则·=3×(-3)+(-1)×(-9)=0,所以⊥,
故过三点A,B,C的圆以AC为直径,其方程为(x-1)2+(y+2)2=25.
令x=0,得(y+2)2=24,解之得y1=-2-2,y2=-2+2.
因此|MN|=|y1-y2|=4.]
4.D [如图,设双曲线E的方程为-=1(a>0,b>0),则|AB|=2a,由双曲线的对称性,可设点M(x1,y1)在第一象限内,
过M作MN⊥x轴于点N(x1,0).
∵△ABM为等腰三角形,且∠ABM=120°,
∴|BM|=|AB|=2a,∠MBN=60°.
在Rt△BMN中,y1=|MN|=2asin60°=a,
x1=|OB|+|BN|=a+2acos60°=2a.
将点M(x1,y1)的坐标代入-=1,可得a2=b2,
所以双曲线E的离心率e===.]
5.A [由几何图形知,==.
由抛物线定义,|BF|=xB+1,|AF|=xA+1,
∴xB=|BF|-1,xA=|AF|-1.
因此=.]
6.D [双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,又渐近线过点(2,),
所以=,即2b=a,①
又抛物线y2=4x的准线方程为x=-,
由已知,得-=-,即a2+b2=7,②
联立①②解得a2=4,b2=3,所求双曲线的方程为-=1.]
7.+y2= [由题意知,圆过椭圆的顶点(4,0),(0,2),(0,-2)三点.设圆心为(a,0),其中a>0.
由4-a=,解得a=,则半径r=.
所以该圆的标准方程为+y2=.]
8. [不妨设F(-c,0),虚轴的一个端点为B(0,b).
依题意,点B恰为线段PF的中点,则P(c,2b),
将P(c,2b)代入双曲线方程,得=5,因此e=.]
9. [双曲线x2-y2=1的渐近线为x±y=0.
又直线x-y+1=0与渐近线x-y=0平行,
所以两平行线间的距离d==,
由点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立.
所以c≤,故c的最大值为.]
10.
(1)证明 设直线l:
y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).
将y=kx+b代入9x2+y2=m2得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,
故xM==,yM=kxM+b=.
于是直线OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.
所以直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.
(2)解 四边形OAPB能为平行四边形.
因为直线l过点,所以l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3.
由
(1)得OM的方程为y=-x.
设点P的横坐标为xP,
由得x=,即xP=.
将点的坐标代入l的方程得b=,因此xM=.
四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即xP=2xM.
于是=2×,解得k1=4-,k2=4+.
因为ki>0,ki≠3,i=1,2,所以当l的斜率为4-或4+时,四边形OAPB为平行四边形.
11.解
(1)由题意知m≠0,可设直线AB的方程为
y=-x+b.由
消去y,得x2-x+b2-1=0.
因为直线y=-x+b与椭圆+y2=1有两个不同的交点,所以Δ=-2b2+2+>0,①
将AB中点M代入直线方程y=mx+解得b=-②
由①②得m<-或m>.
(2)令t=∈∪,则
|AB|=·.
且O到直线AB的距离为d=.
设△AOB的面积为S(t),
所以S(t)=|AB|·d=≤.
当且仅当t2=时,等号成立.
故△AOB面积的最大值为.
12.解
(1)由于椭圆的离心率e=,且a2=b2+c2,
∴a2=3c2,且b2=2c2,
设直线FM的斜率为k(k>0),且焦点F(-c,0).
则直线FM的方程为y=k(x+c).
由已知,有+=,解得k=.
(2)由
(1)得椭圆方程为+=1,直线FM的方程为y=(x+c),两个方程联立,消去y,整理得3x2+2cx-5c2=0,
解之得x=-c或x=c.
因为点M在第一象限,则点M的坐标为.
由|FM|==.
解得c=1,所以椭圆的方程为+=1.
(3)设点P的坐标为(x,y),直线FP的斜率为t,
得t=,即y=t(x+1)(x≠-1),与椭圆方程联立.
消去y,整理得2x2+3t2(x+1)2=6,
又由已知,得t=>,
解得-设直线OP的斜率为m,得m=,即y=mx(x≠0),与椭圆方程联立,整理得m2=-.
①当x∈时,有y=t(x+1)<0.
因此m>0,于是m=,得m∈.
②当x∈(-1,0)时,有y=t(x+1)>0.
因此m<0,于是m=-,得m∈.
综上,直线OP的斜率的取值范围是∪.
经典模拟·演练卷
1.A [易知点A(1,1)是一个切点.由圆的几何性质,过点(3,1)、(1,0)的直线与直线AB垂直.∴kAB=-=-2.所以直线AB的方程为y-1=-2(x-1),即2x+y-3=0.]
2.C [如图所示,过点Q作直线l的垂线,垂足为E.
由=4,得=4.
所以=.
由抛物线C:
y2=8x知|AF|=p=4,
∴|EQ|=3,
根据抛物线定义,|FQ|=|EQ|=3.]
3.A [由β=2α,得∠APB=α,
则|PB|=|AB|=2a,设P(x,y).
∴x=a+2acosβ,y=2asinβ,则P(a+2acosβ,2asinβ),
代入双曲线方程(a+2acosβ)2-(2asinβ)2=a2,cos2β+cosβ=0.
∴2cos2β+cosβ-1=0,则cosβ=,cosβ=-1(舍去),故β=.]
4.B [由∠APB=90°,知点P在以线段AB为直径的圆上,设该圆的圆心为O,则O(0,0),半径r=m,
由圆的几何性质,当圆C与圆O相内切时,圆的半径取得最大值.
∴|OC|==m-1,∴m=6.
故m的最大值为6.]
5.B [设椭圆C的右焦点为F′,连接PF′.
在△PFF′中,|OP|=|OF|=|OF′|=2,知∠FPF′=90°.
又|PF|=4,
∴|PF′|2=|FF′|2-|PF|2=(4)2-42=64,则|PF′|=8,
因此2a=|PF|+|PF′|=12,a=6.
由c=2,得b2=a2-c2=36-20=16,
故椭圆C的方程为+=1.]
6.A [依题意,不妨设点M在第一象限,且M(x0,y0),
由抛物线定义,|MF|=x0+,得5=x0+2.
∴x0=3,则y=24,所以M(3,2),
又点M在双曲线上,
∴-24=1,则a2=,a=,
因此渐近线方程为x2-y2=0,即5x±3y=0.]
7.y=±2x [由题意知:
==1+=5,则=2,所以渐近线的方程为y=±2x.]
8.(x+1)2+y2=2 [由题设,圆C的圆心C(-1,0),设半径为r,
又圆C与圆C′:
(x-2)2+(y-3)2=8相外切,
∴|CC′|=2+r.
又|CC′|==3,则r=,
故所求圆C的方程为(x+1)2+y2=2.]
9.y2=16x [由抛物线C:
y2=2px(p>0),
知焦点F,准线x=-,
设满足条件的圆心为C′,圆的半径为r.
由πr2=36π,得r=6.
又圆C′与抛物线的准线x=-相切,
∴+=6,∴p=8.故抛物线方程为y2=16x.]
10.解
(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),
由焦点F(-2,0)知c=2.
∴a2=4+b2,①
又=,②
联立①,②得a2=16,b2=12.
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设P(x,y)为椭圆上的动点,由于椭圆方程为+=1.
故-4≤x≤4.
由点M(m,0)在椭圆的长轴上,则-4≤m≤4.①
由=(x-m,y),
所以||2=(x-m)2+y2=(x-m)2+12
=x2-2mx+m2+12=(x-4m)2+12-3m2.
∵当||最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点.
∴当x=4时,||2取得最小值.
由于x∈[-4,4],故4m≥4,则m≥1,②
由①,②知,实数m的取值范围是[1,4].
11.解
(1)∵动圆过点且与直线x=-相切,
∴动圆的圆心到定点的距离等于到定直线x=-的距离.
根据抛物线定义,圆心的轨迹方程为y2=2x.
(2)设点P(x0,y0),B(0,b),C(0,c),
则直线PB的方程为(y0-b)x-x0y+x0b=0,
又△PBC的内切圆方程为(x-1)2+y2=1,
∴圆心(1,0)到直线PB的距离为1.
则=1,整理得(x0-2)b2+2y0b-x0=0,
同理,得(x0-2)c2+2y0c-x0=0,
因此,b,c是方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两根,
所以b+c=,bc=.
依题意,得bc<0,即x0>2.
则(b-c)2=+4y-8x0,(x0-2)2),
因为y=2x0,所以|b-c|=.
因此△PBC的面积S=|b-c||x0|=,x0-2)))
=x0+2+=(x0-2)++4
≥2+4=8,
当且仅当x0-2=2,即x0=4时上式等号成立.
故△PBC面积的最小值为8.
12.
(1)解 由椭圆的对称性,知点A、B关于x轴对称.
依题意,设点A(x,-x),B(x,x),则=(0,2x).
由·=(x,x)·(0,2x)=,且x>0.
∴2x2=,x=,因此B,
代入椭圆方程,得+=1.①
又e==,
∴==②
联立①,②,得b2=1,a2=3.
所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)证明 由题意可得“伴随圆”方程为x2+y2=4,
①当直线l斜率不存在时,设l:
x=n,代入椭圆方程得M,N,
由·=0得n=±,代入x2+y2=4得y=±,
所以|PQ|=.
②当直线l斜率存在时,设l方程为y=kx+m(k,m∈R)且与椭圆的交点M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程组整理得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,
Δ=36k2m2-4(1+3k2)(3m2-3)>0,即m2<3k2+1,
∵x1+x2=,x1·x2=,
可得y1·y2=(kx1+m)(kx2+m)=,
由·=0得x1·x2+y1·y2=0,即+==0,
所以m2=(k2+1),代入验证Δ>0成立.
则原点O到直线l的距离d===,
∵“伴随圆”的半径为2,∴|PQ|=2=,
综合①,②知,|PQ|为定值.
专题过关·提升卷
1.B [由双曲线定义,||PF2|-|PF1||=6,又|PF1|=3,知点P在双曲线的左支上,则|PF2|-|PF1|=6.所以|PF2|=9.]
2.C [由双曲线性质,A、B项中焦点在x轴上,不合题意.对于选项D,其渐近线方程为y2-=0,即y=±.经检验,只有选项C中-x2=1满足.]
3.B [因为所求双曲线的右焦点为F2(5,0)且离心率为e==,所以c=5,a=4,b2=c2-a2=9,所以所求双曲线方程为-=1.]
4.D [设F(-c,0),点A(m,n),依题意,得
解之得A.
代入椭圆方程,有+=1.
又b2=a2-c2代入,得c4-8a2c2+4a4=0.
所以e4-8e2+4=0,e2=4-2,e=-1.]
5.D [圆(x+3)2+(y-2)2=1的圆心M(-3,2),半径r=1.点N(-2,-3)关于y轴的对称点N′(2,-3).
如图所示,反射光线一定过点N