1、高中数学解析几何解答题有答案高中数学解析几何解答题(有答案)试卷分析 解析几何解答题 1、椭圆G: 的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知 F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(0,3)到椭圆上的点最远距离为 (1)求此时椭圆G的方程; (2)设斜率为k(k0)的直线m与椭圆G相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于过点P(0, )、Q的直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由 解:(1)根据椭圆的几何性质,线段F1F2与线段B1B2互相垂直平分,故椭圆中心即为该四点外接圆的圆心 1分 故该椭圆中 即椭圆方程可为 3分 设H(_,y)为椭圆上一点,
2、则 4分 若 ,则 有最大值 5分 由 (舍去)(或b2+3b+927,故无解) 6分 若 7分 由 所求椭圆方程为 8分 (1) 设 ,则由 两式相减得 又直线PQ直线m直线PQ方程为 将点Q( )代入上式得, 11分 由得Q( )12分 而Q点必在椭圆内部 , 由此得 ,故当 时,E、F两点关于点P、Q的直线对称14分 2、已知双曲线 的左、右顶点分别为 ,动直线 与圆 相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为 . ()求 的取值范围,并求 的最小值; ()记直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,那么, 是定值吗?证明你的结论. 解:() 与圆相切, 由 ,得 , , ,故 的取值范围为 .
3、由于 , 当 时, 取最小值 .6分 ()由已知可得 的坐标分别为 , , , 由,得 , 为定值.12分 3、已知抛物线 的焦点为F,点 为直线 与抛物线 准线的交点,直线 与抛物线 相交于 、 两点,点A关于 轴的对称点为D (1)求抛物线 的方程。 (2)证明:点 在直线 上; (3)设 ,求 的面积。 解:(1) 设 , , , 的方程为 (2)将 代人 并整理得 , 从而 直线 的方程为 , 即 令 所以点 在直线 上 (3)由知, 因为 , 故 ,解得 所以 的方程为 又由知 故 4、已知椭圆的中心在坐标原点 ,焦点在 轴上,离心率为 ,点 (2,3)、 在该椭圆上,线段 的中点
4、在直线 上,且 三点不共线 (I)求椭圆的方程及直线 的斜率; ()求 面积的最大值 解:(I)设椭圆的方程为 , 则 ,得 , . 所以椭圆的方程为 .3分 设直线AB的方程为 (依题意可知直线的斜率存在), 设 ,则由 ,得 ,由 ,得 , ,设 ,易知 , 由OT与OP斜率相等可得 ,即 , 所以椭圆的方程为 ,直线AB的斜率为 .6分 (II)设直线AB的方程为 ,即 , 由 得 , , .8分 . 点P到直线AB的距离为 . 于是 的面积为 10分 设 , ,其中 . 在区间 内, , 是减函数;在区间 内, , 是增函数.所以 的最大值为 .于是 的最大值为18.12分 5、设椭圆
5、 的焦点分别为 、 ,直线 : 交 轴于点 ,且 ()试求椭圆的方程; ()过 、 分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于 、 、 、 四点(如图所示),若四边形 的面积为 ,求 的直线方程 解:()由题意, -1分 为 的中点-2分 即:椭圆方程为 -3分 ()当直线 与 轴垂直时, ,此时 , 四边形 的面积 不符合题意故舍掉;-4分 同理当 与 轴垂直时,也有四边形 的面积 不符合题意故舍掉;-5分 当直线 , 均与 轴不垂直时,设 : , 代入消去 得: -6分 设 -7分 所以 ,-8分 所以 ,-9分 同理 -11分 所以四边形的面积 由 ,-12分 所以直线 或 或 或 -13分
6、6、已知抛物线P:_2=2py(p0) ()若抛物线上点 到焦点F的距离为 ()求抛物线 的方程; ()设抛物线 的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线 的切线,求此切线方程; ()设过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,连接 , 并延长分别交抛物线的准线于C,D两点,求证:以CD为直径的圆过焦点F 解:()()由抛物线定义可知,抛物线上点 到焦点F的距离与到准线距离相等,即 到 的距离为3; ,解得 抛物线 的方程为 4分 ()抛物线焦点 ,抛物线准线与y轴交点为 , 显然过点 的抛物线的切线斜率存在,设为 ,切线方程为 由 ,消y得 ,6分 ,解得 7分 切线方程为 8分 ()直线 的斜率
7、显然存在,设 : , 设 , , 由 消y得 且 , ; ,直线 : , 与 联立可得 ,同理得 10分 焦点 , , ,12分 以 为直径的圆过焦点 14分 7、在平面直角坐标系 中,设点 ,以线段 为直径的圆经过原点 . ()求动点 的轨迹 的方程; ()过点 的直线 与轨迹 交于两点 ,点 关于 轴的对称点为 ,试判断直线 是否恒过一定点,并证明你的结论. 解:(I)由题意可得 ,2分 所以 ,即 4分 即 ,即动点 的轨迹 的方程为 5分 (II)设直线 的方程为 , ,则 . 由 消 整理得 ,6分 则 ,即 .7分 .9分 直线 12分 即 所以,直线 恒过定点 .13分 8、已知
8、椭圆 的离心率为 ,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为 ()求椭圆 的方程; ()设直线 与椭圆 交于 两点,且以 为直径的圆过椭圆的右顶点 , 求 面积的最大值 解:()因为椭圆 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为 , 所以 ,1分 又椭圆的离心率为 ,即 ,所以 ,2分 所以 , .4分 所以 ,椭圆 的方程为 .5分 ()方法一:不妨设 的方程 ,则 的方程为 . 由 得 ,6分 设 , ,因为 ,所以 ,7分 同理可得 ,8分 所以 , ,10分 ,12分 设 ,则 ,13分 当且仅当 时取等号,所以 面积的最大值为 .14分 方法二:不妨设直线 的方程 . 由 消去
9、得 ,6分 设 , , 则有 , .7分 因为以 为直径的圆过点 ,所以 . 由 , 得 .8分 将 代入上式, 得 . 将代入上式,解得 或 (舍).10分 所以 (此时直线 经过定点 ,与椭圆有两个交点), 所以 .12分 设 , 则 . 所以当 时, 取得最大值 .14分 9、过抛物线C: 上一点 作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于A、B两点。 (1)求证:直线AB的斜率为定值; (2)已知 两点均在抛物线 : 上,若 的面积的最大值为6,求抛物线的方程。 解:(1)不妨设 5分 (2)AB的直线方程为: 点M到AB的距离 。7分 9分 又由 且 11分 设 为偶函数,故只需考虑
10、, 所以 上递增, 当 时, 。故所求抛物线的方程为 13分 10、已知椭圆 的左焦点 是长轴的一个四等分点,点A、B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且不与y轴垂直的直线 交椭圆于C、D两点,记直线AD、BC的斜率分别为 (1)当点D到两焦点的距离之和为4,直线 轴时,求 的值; (2)求 的值。 ()解:由题意椭圆的离心率 , ,所以 , 故椭圆方程为 ,3分 则直线 , , 故 或 , 当点 在 轴上方时, , 所以 , 当点 在 轴下方时,同理可求得 , 综上, 为所求6分 ()解:因为 ,所以 , , 椭圆方程为 , ,直线 , 设 , 由 消 得, , 所以 8分 故 由 ,及 ,9分
11、 得 , 将代入上式得 ,10分 注意到 ,得 ,11分 所以 为所求12分 11、在平面直角坐标系_Oy中,已知椭圆 (ab0)的离心率为 ,其焦点在圆_2+y2=1上 (1)求椭圆的方程; (2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角,使 (i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值; (ii)求OA2+OB2 解:(1)依题意,得c=1于是,a= ,b=12分 所以所求椭圆的方程为 4分 (2)(i)设A(_1,y1),B(_2,y2),则 , 又设M(_,y),因 ,故 7分 因M在椭圆上,故 整理得 将代入上式,并注意 ,得 所以, 为定值10分 (ii) ,故 又 ,
12、故 所以,OA2+OB2= =316分 12、已知圆 的圆心为 ,一动圆与圆 内切,与圆 外切。 ()求动圆圆心 的轨迹方程; ()()中轨迹上是否存在一点 ,使得 为钝角?若存在,求出 点横坐标的取值范围;若不存在,说明理由 解:()设动圆P的半径为r,则 两式相加得|PM|+|PN|=4|MN| 由椭圆定义知,点P的轨迹是以M、N为焦点,焦距为 ,实轴长为4的椭圆 其方程为 6分 ()假设存在,设 (_,y).则因为 为钝角,所以 , , 又因为 点在椭圆上,所以 联立两式得: 化简得: , 解得: ,所以存在。13分 13、已知点 是椭圆 的右焦点,点 、 分别是 轴、 轴上的动点,且满
13、足 若点 满足 ()求点 的轨迹 的方程; ()设过点 任作一直线与点 的轨迹交于 、 两点,直线 、 与直线 分别交于点 、 ( 为坐标原点),试判断 是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由 解:() 椭圆 右焦点 的坐标为 ,(1分) , 由 ,得 (2分) 设点 的坐标为 ,由 ,有 , 代入 ,得 (4分) ()解法一:设直线 的方程为 , 、 , 则 , (5分) 由 ,得 ,同理得 (7分) , ,则 (8分) 由 ,得 , (9分) 则 (11分) 因此, 的值是定值,且定值为 (12分) 解法二:当 时, 、 ,则 , 由 得点 的坐标为 ,则 由 得点 的坐标为
14、,则 (6分) 当 不垂直 轴时,设直线 的方程为 , 、 ,同解法一,得 (8分) 由 ,得 , (9分) 则 (11分) 因此, 的值是定值,且定值为 (12分) 14、在平面直角坐标系 中,已知圆B: 与点 ,P为圆B上的动点,线段PA的垂直平分线交直线PB于点R,点R的轨迹记为曲线C。 (1)求曲线C的方程; (2)曲线C与 轴正半轴交点记为Q,过原点O且不与 轴重合的直线与曲线C的交点记为M,N,连结QM,QN,分别交直线 为常数,且 )于点E,F,设E,F的纵坐标分别为 ,求 的值(用 表示)。 解:(1)连接 ,由题意得, , , 所以 ,2分 由椭圆定义得,点 的轨迹方程是 .4分 (2)设 ,则 , 的斜率分别为 , 则 , ,6分 所以直线 的方程为 ,直线 的方程 ,8分 令 ,则 ,10分 又因为 在椭圆 ,所以 , 所以 ,其中 为常数.14分
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