全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全11解析几何初步.docx
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全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全11解析几何初步
2005年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(11解析几何初步)一、选择题:
221、(2005春招北京文)直线被圆所截得的线段的长为(C)(x1)y1x3y20A.1B.C.D.223222.(2005北京文)从原点向圆x+y-12y+27=0作两条切线,则这两条切线的夹角的大小为2(A)(B)(C)(D)6323【答案】B【详解】22x(y6)9(0,6)将圆的方程配方得:
圆心在半径为3,如图:
30RtPAOOP62PAo在图中中,,从而得到AOP,60.o即.AOB所以两条切线的夹角的大小为3【名师指津】以数形结合的思想解决此类题,抓图中直角三角形中边角关系.22xy12y2703.(2005北京理)从原点向圆作两条切线,则该圆夹在两条切线间的劣弧长为()A.πB.2πC.4πD.6π【答案】B【详解】22x(y6)9(0,6)将圆的方程配方得:
圆心在半径为3,如图:
30RtPAOOP62PAo在图中中,,从而得到AOP,60.oo即PAOBBPA120.236可求的周长为12劣弧长为周长的,可求得劣弧长为.3【名师指津】以数形结合的思想解决此类题,抓图中直角三角形中边角关系.SSPBCPCA4.(2005湖南理)设P是△ABC内任意一点,S表示△ABC的面积,λ=,λ=,ABC12△SSABcABCS111PABλ=,定义f(P)=(λ,λ,λ),若G是△ABC的重心,f(Q)=(,,),则()313236SABCA.点Q在△GAB内B.点Q在△GBC内C.点Q在△GCA内D.点Q与点G重合[评述]:
本题是一道很好的信息题,本题考查学生理性思维问题。
考查学生分析问题及解决问题的能力。
【思路点拨】本题涉及利用三角形的相关性质与坐标相结合去解决有关问题.111f(G)(,,),,【正确解答】若G是△ABC的重心,则,表示小三角形与大三角形的面积123333111f(Q)(,,)比,面积比越小,则这个点到对应的大三角形的边的距离越小,又,因此点Q在△236
GAB内.选A【解后反思】本题是一道复杂综合性数学题目.这一类问题需要较高的解题技巧和扎实的数学知识,是将三角形与直角坐标系结合的一道比较典型题目,做这一类问题最好多读几遍,要记得尽量将条件变成等式或坐标或透过现象看本质,真正把握题目的本意.22llxy1(2,0)5.(2005全国Ⅰ文)设直线过点,且与圆相切,则的斜率是1331(C)(D)(A)(B)2322llxy1(2,0)解:
设过点,且与圆相切的直线的斜率为k,则直线的方程为:
y-kx+2k=0,k3|2k|满足:
1=得k=,选(D).321k22llxy2x0)(2,,当直线与圆有两个交点时,其斜率k的6.(2005全国Ⅰ理)已知直线过点取值范围是()1122(,)(,)(22,22)(2,2)(A)(B)(C)(D)884422(x1)y1xy2x22【解析】将化为,r1(1,0)∴该圆的圆心为,半径,dlyk(x2)kxy2k0设直线的方程为,即,设直线到圆心的距离为,则22drlxy2x∵直线与圆有两个交点,∴,|k2k|22d1k∴,∴.故选C.44k12【点拨】利用圆心到直线的距离解直线与圆的位置关系.xy5c2xyc0a(1,1)227.(2005辽宁)若直线按向量平移后与圆相切,则的值为(A)8或-2(B)6或-4(C)4或-6(D)2或-8【答案】Axx1xx12xyc02xy3c0【解答】由,得,所以平移后,得,其与圆yy1yy1|3c|55xy5c8c222,解得或,故选A.相切,即圆心到直线的距离为,即5【点拨】熟悉平移公式,直线与圆的位置关系应转化为圆心到直线的距离处理.8.(2005全国Ⅲ文、理)已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m的值为()A.0B.-8C.2D.10【思路点拨】本题考查直线方程中系数与直线几何性质的关系.4m2m8【正确解答】解法
(1)两直线平行,则斜率相等,因此有,得.选B.m2aABaAB(m2,4m)解法2:
直线2x+y-1=0的一个方向向量为=(1,-2),,由∥即(m+2)×(-2)-1×(4-m)=0,m=-8,选(B)解法3:
可用特值法逐个代入,与条件相匹配.也能得到答案B.【解后反思】掌握直线方程五种形式的相互转化及其参数对几何性质的影响.即把相应条件变成等式,从平行等重要条件入手.
22xxy2x4y02xy09.(2005天津文)将直线沿轴向左平移1个单位,所得直线与圆相切,则实数的值为()(A)-3或7(B)-2或8(C)0或10(D)1或11【思路点拨】本题考查了平移公式、直线与圆的位置关系,只要正确理解平移公式和直线与圆相切的充要条件就可解决.xl2xy0【正确解答】由题意可知:
直线沿轴向左平移1个单位后的直线为:
52(x1)y0O(1,2).已知圆的圆心为,半径为.解法1:
直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于圆的半径,因而有|2(11)2|53,得或7.5C(x,y)2(x1)y0y2(x1)解法2:
设切点为,则切点满足,即,代入圆方程整理得:
225x(24)x(4)0,(*)03由直线与圆相切可知,(*)方程只有一个解,因而有,得或7.y221COlC(x,y),又因为在圆解法3:
由直线与圆相切,可知,因而斜率相乘得-1,即x122xy2x4y0C(x,y)2(x1)y0(1,1)(2,3)上,满足方程,解得切点为或,又在直线3上,解得或7.选A【解后反思】直线与圆的位置关系历来是高考的重点.作为圆与圆锥曲线中的特殊图形,具有一般曲线的解决方法外(解法2)还有特别的解法,引起重视理解和掌握.10.点(1,1)到直线xy+1=0的距离是()(2005浙江文、理)--13232(B)(C)(D)(A)22221
(1)132解:
点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离d=,选(D)2221
(1)22(x2)y511.(2005重庆文、理)圆关于原点(0,0)对称的圆的方程为()2222(x2)y5x(y2)5A.B.2222(x2)(y2)5x(y2)5C.D.2222(x2)y5(x2)y5解:
∵圆的圆心(-2,0)关于原点对称的点为(2,0),∴圆关于原点对称22的圆为(x-2)+y=5,选(A).二、填空题:
122xymx01、(2005春招北京理)若圆与直线相切,且其圆心在轴的左侧,y1y4m3则的值为__________。
22xy2x302x3y102.(2005湖南文)设直线和圆相交于点A、B,则弦AB的垂直平分线方程是.
【思路点拨】本题涉及直线与圆的有关知识.23ll(1,0)【正确解答】由题意可知,弦AB的斜率为,则弦AB的垂直平分线斜率为,且过圆心,323y(x1)3x2y30所求直线方程为,即.2【解后反思】直线与圆的位置关系一共有三种位置关系.分别为
(1)相离
(2)相切(3)相交,本题是三种位置中的第三种,也是我们常考到的一种位置关系,在这种位置关系,同学一定要注意多构造直角三角形,即连接圆的圆心与弦的中点,构造出一条直线,那么直线垂直平分所在的弦.同时也构造出直角三角形,也求边长或距离作好准备.223OAOB3.(2005湖南理)已知直线ax+by+c=0与圆O:
x+y=1相交于A、B两点,且|AB|=,则=.【思路点拨】本题涉及直线与圆相交问题.222|AB||OA||OB|2|OA||OB|cosAOB【正确解答】,y3由题意知:
|AB|=,OA=OB=1,11BcosAOBOAOB|OA||OB|cosAOB故,.22C120Ax【解后反思】这是一道考查直线与圆锥曲线相交的问题,在高考数学中,这一类往往是考察的重点问题,00需要我们多下功夫去解决它,面对圆的此类问题,一般来说它遵循下列原则
(1)往往要找出相应圆的圆心
(2)尽量要找出一个相应的三角形去解决它,最好是一个直角三角形.(3)关于求直线与圆的交点问题,经常要用判别式去判断交点情况,注意直线的斜率有可能不存在.4.(2005全国Ⅱ文、理)圆心为(1,2)且与直线5x-12y-7=0相切的圆的方程为______________.【思路点拨】本题考查点到直线的距离公式和圆的方程的求法,只要求出点到直线的距离就求出了圆的半径.|511227|r2【正确解答】圆心(1,2)到直线的距离为圆的半径,所以.2251222(x1)(y2)4所以圆的方程为.【解后反思】解析几何主要是以代数方法研究几何问题,但并不能忽视几何性质,更确切地来说,要充分挖掘其几何性质,才能使问题解决更快、更活,如直线和圆相切,就有多种研究方法,请学习时认真总结.5.(2005全国Ⅲ文、理)已知在△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,则点P到AC、BC的距离乘积的最大值是【思路点拨】学会将平面几何问题转化为线性规划问题求解.CBCACA(0,4),B(3,0)P(x,y)【正确解答】以为原点,为x轴,为y轴建立直角坐标系,,设且AB0x3,0y44x3y120,则直线方程为.4432xyx(x4)(x)33点P到AC、BC的距离乘积332所以最大值为3.解法2:
P到BC的距离为d,P到AC的距离为d,则三角形的面积得3d+4d=12,∴3d4d≤12121212322()636,∴dd的最大值为3,这时3d+4d=12,3d=4d得d=2,d=1212121222【解后反思】近年来高考题不再只是直接考查线性规划问题,而是需要考生通过对问题的分析整理,将原有问题转化为线性规划问题,并用数形结合的方法加以解决.数形结合是数学思想的重要手段之一,是连接代数和几何的重要方法.随着要求数学知识从书本到实际生活的呼声不断升高,线性规划这一类新
型数学应用问题已成为高考数学考试的热点.要加强在这一方面的练习,此类问题还有一些,例如使用材料的最优化,部分概率应用题、数理统计题等等.OPOA4A(1,2)P(x,y)xoy6、(2005上海文、理)直角坐标平面中,若定点与动点满足,则点P的轨迹方程是__________.【思路点拨】本题考查了数量积的坐标表示,可根据其定义来解.P(x,y)x2y4x2y40OPOA4【正确解答】设,由数量积公式及知为所求轨迹方程.A(x,y)B(x,y)AB(xx,yy)【解后反思】一般地,则,11222121OAOB(x,y)(x,y)xxyy.112212121yxx17、(2005上海文)直线关于直线对称的直线方程是__________.2【思路点拨】本题考查一条直线关于已知直线对称的直线方程,可取两个特殊点求出关于直线的对称点的坐标,再由两点式求出直线方程即可.1xyx1上的点(0,0)关于对称的点是(2,0),且所求方程的斜率为-【正确解答】直线211yxx1,因此,直线关于直线对称的直线方程是:
221y(x2)x2y20,整理后得.2xx2x2xP(x,y)P(x,y)解法2设所求直线上任意点关于直线x=1对称点为则yyyy11yxy(2x)∵∴即x+2y-2=022【解后反思】解法2是通法,要会求某一点关于一已知点成中心对称的坐标,和已知直线成轴对称的坐P(x,y)M(a,b)P(2ax,2by)标.如点关于点对称的坐标为;,由点的可推广到曲线关于某一点的f(x,y)0M(a,b)f(2ax,2by)0P(x,y)对称.如曲线关于点对称的曲线为,类似地,点关于xmxmP(2ax,y)f(x,y)0直线对称的点的坐标为,曲线关于直线对称的曲线为f(2mx,y)0.更一般地,利用定义可解决有关对称问题.x12cos8、(2005上海理)将参数方程(为参数)化为普通方程,所得方程是__________.y2sin【思路点拨】本题考查了参数方程,化为普通方程,直接消元,产生x,y的关系式,化简即可.【正确解答】x1cosx12cosx1y22222(cos)(sin)()()1,y2siny22sin222(x1)y4整理后得:
【解后反思】按大纲要求,要掌握圆和椭圆的参数方程并能进行简单的应用,一般地与圆和椭圆上的点有关问题时,用参数方程能达到消元的目的,便于问题的解决,有时还要理解参数的几何意义及取值范围.
22xy4,则xy9.(2005重庆文).若的最大值是.22解:
令x=2cosα,y=2sinα,则x-y=2cosα-2sinα=2sin()≤2,∴若4222xy4,则xy的最大值是2三、解答题:
1.(2005春招上海)(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分7分.2af
(2)2(0,)Pf(x)x的定义域为,且.设点是函数图象上的任意一点,已知函数2xyyxNM、P.过点分别作直线和轴的垂线,垂足分别为a
(1)求的值;|PM||PN|
(2)问:
是否为定值?
若是,则求出该定值,若不是,则说明理由;OOMPN(3)设为坐标原点,求四边形面积的最小值.a2f
(2)221.[解]
(1)∵,∴22a2.……3分P(x,y)
(2)设点的坐标为,则有002x0yx,,000x0由点到直线的距离公式可知:
|xy|100|PM|,|PN|x,0x20|PM||PN|1|PM||PN|故有,即为定值,这个值为1.……9分M(t,t)N(0,y)(3)由题意可设,可知.0yt0yx1PMk11,解得∵与直线垂直,∴,即PMxt0122txyxt(xy),∴.,又00000x2x20012122SxS,,∴OPN0OPM22222x0112SS(x)212S,∴OPMOPN0OMPN22x0x1当且仅当时,等号成立.0OMPN12∴此时四边形面积有最小值.……16分2.(2005北京文)(本小题共14分)如图,直线l:
y=kx(k>0)与直线l:
y=-kx之间的阴影12区域(不含边界)记为W,其左半部分记为W,右半部分记为W.12(I)分别用不等式组表示W和W;122(II)若区域W中的动点P(x,y)到l,l的距离之积等于d,求点P的轨迹C的方程;12
(III)设不过原点O的直线l与(II)中的曲线C相交于M,1M两点,且与l,l分别交于M,M两点.求证△OMM的2123412重心与△OMM的重心重合.34【详解】(I)W={(x,y)|kx0},12(II)直线l:
kx-y=0,直线l:
kx+y=0,由题意得12222|kxy||kxy||kxy|22dd,,即2k122k1k1222由P(x,y)∈W,知kx-y>0,222kxy222222dkxy(k1)d0,即,所以2k122222kxy(k1)d0所以动点P的轨迹C的方程为;(III)当直线l与x轴垂直时,可设直线l的方程为x=a(a≠0).由于直线l,曲线C关于x轴对称,且l与l关于x轴对称,于是MM,MM的中点坐标都为(a,0),所以△OMM,△OMM的重12123412342心坐标都为(a,0),即它们的重心重合,3当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=mx+n(n≠0).122222kxy(k1)d02222222(km)x2mnxnkdd0由,得ymxn22由直线l与曲线C有两个不同交点,可知k-m≠0且2222222(2mn)4(km)(nkdd)△=>0设M,M的坐标分别为(x,y),(x,y),1211222mnxxyym(xx)2n则,,12121222km设M,M的坐标分别为(x,y),(x,y),343344ykxykxnn,xx及由得43kmkmymxnymxn2mnxxxx,从而123422km所以y+y=m(x+x)+2n=m(x+x)+2n=y+y,34341212于是△OMM的重心与△OMM的重心也重合.1234【名师指津】本题为解析几何的综合题型,在高考试题中解析经常会与函数、数列、不等式、向量等综合考查各种数学思想及方法.xABCDABADy3.(2005广东)在平面直角坐标系中,已知矩形的长为2,宽为1,、边分别在轴、AADC轴的正半轴上,点与坐标原点重合(如图所示).将矩形折叠,使点落在线段上.k(Ⅰ)若折痕所在直线的斜率为,试写出折痕所在直线的方y程;C(Ⅱ)求折痕的长的最大值.Dk03.解:
(Ⅰ)(i)当时,此时A点与D点重合,折痕所在1y的直线方程,2A(x,1)k0DC(ii)当时,设A点落在线段上的点,0xB(A)O
1k(0x2)OA,则直线的斜率,0A0x0折痕所在直线垂直平分OA,∵1kk1xkk1∴,∴,∴OA0x0k1,)M(OAOA,又∵折痕所在的直线与的交点坐标(线段的中点)为221k2k1yk(x)ykx,∴折痕所在的直线方程,即22222k1(2k0)ykx由(i)(ii)得折痕所在的直线方程为:
22k1k122),F(,0)E(0,(Ⅱ)折痕所在的直线与坐标轴的交点坐标为22kkx0x22k0由(Ⅰ)知,,∵,∴,00d设折痕长度为,所在直线的倾斜角为,k0(i)当时,此时A点与D点重合,折痕的长为2;2k0(ii)当时,k1k122ab设,,2k22k230aAB2lAB时,与线段相交,此时,23k0aAB2lBC时,与线段相交,此时,lAD0b11k0时,与线段相交,此时,lDCb12k1时,与线段相交,此时,k∴将所在的区间分为3个子区间:
lDCAB2k1①当时,折痕所在的直线与线段、相交,111k12d1折痕的长,|k||sin||k|k21k25d2,∴21k23lADAB②当时,折痕所在的直线与线段、相交,1k1kk3k132242d()()折痕的长222k2444k423k110(k1)(k)0k2k3k10g(x)0222364,即,也即,令,即22k2321k23k23∵,∴解得221kg(x)0令,解得,222k231kg(x)g(x)时,是增函数,故当时,是减函数,当22g
(1)2g(23)4(843)∵,,g
(1)g(23)∴,
k23g(23)4(843)∴当时,,dg(23)28432(62),1k23d2(62)∴当时,,lADBC23k0③当时,折痕所在的直线与线段、相交,22d21k2折痕的长,1|cos|1k22l28432l2(62)∴,即,k232(62)综上所述得,当时,折痕的长有最大值,为.4.(2005江苏)(本小题满分12分)如图,圆O与圆O的半径都是1,OO=4,过动点P分别作圆O、圆O的切线PM、PN(M、N分121212PM2PN.别为切点),使得试建立适当的坐标系,并求动点P的轨迹方程.P分析]:
本题是解析几何中求轨迹方程问题,由题意建立坐标系,写出相关点的坐标,由几2PN2何关系式:
PM=,即PM=22PN,结合图形由勾股定理转化为:
MN22PO12(PO1),设P(x,y)由距离12公式写出代数关系式,化简整理得出所OO求轨迹方程.12[解析]:
以OO的中点O为原点,OO所在直线为1212x轴,建立如图所示平面直角坐标系,2PN22则O(-2,0),O(2,0),由已知:
PM=,即PM=2PN,12yP22PO12(PO1)因为两圆的半径都为1,所以有:
,设P(x,y)122222则(x+2)+y-1=2[(x-2)+y-1],M22(x6)y33即N综上所述,所求轨迹方程为:
xO1O22222(x6)y33xy12x30O(或)[评析]:
本题命题意图是考查解析几何中求轨迹方程的方法,考查建立坐标系,数形结合数学思想方法,勾股定理,两点间距离公式等相关知识点,及分析推理、计算化简技能、技巧等。