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- 2021-05-13 发布
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近四年上海高考解析几何试题
一.填空题:
1、双曲线 的焦距是 .
2、直角坐标平面 中,定点 与动点 满足 ,则点 P 轨迹方程 ___。
3 、 若 双 曲 线 的 渐 近 线 方 程 为 , 它 的 一 个 焦 点 是 , 则 双 曲 线 的 方 程 是
__________ 。 4 、 将 参 数 方 程 ( 为 参 数 ) 化 为 普 通 方 程 , 所 得 方 程 是
__________。
5、已知圆 和直线 . 若圆 与直线 没有公共
点,则 的取值范围是 .
6、已知直线 过点 ,且与 轴、 轴的正半轴分别交于 两点, 为坐标原点,则
三角形 面积的最小值为 .
7、已知圆 -4 -4+ =0 的圆心是点 P,则点 P 到直线 - -1=0 的距离是 ;
8、已知椭圆中心在原点,一个焦点为 F(-2 ,0),且长轴长是短轴长的 2 倍,则该椭圆的
标准方程是 ;
10、曲线 =| |+1 与直线 = + 没有公共点,则 、 分别应满足的条是 .
11、在平面直角坐标系 中,若抛物线 上的点 到该抛物线的焦点的距离为 6,
则点 P 的横坐标 .
12、在平面直角坐标系 中,若曲线 与直线 有且只有一个公共点,则
实数 .
13、若直线 与直线 平行,则 .
14 、以双曲线 的中心为焦点,且以该双曲线的左焦点为顶点的抛物线方程
是 .
16 、已知 是双曲线 右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为 . 设
分别为双曲线的左、右焦点. 若 ,则
17 、 已 知 , 直 线 : 和 . 设 是
1169 22 =− yx
xoy )2,1(A ),( yxP 4=•OAOP
xy 3±= ( )0,10
=
+=
θ
θ
sin2
cos21
y
x θ
)0()5(: 222 >=++ rryxC 053: =++ yxl C l
r
l )1,2(P x y BA、 O
OAB
2x x 2y x y
3
2y x y kx b k b
xOy xy 42 = P
=x
xOy 24 yx −= mx =
=m
1 2 1 0l x my+ + =: 2 3 1l y x= −: =m
154
22
=− yx
P
2 2
2 19
x y
a
− = 3 0x y− =
1 2F F、 2 3PF = 1PF =
(1, 2), (3, 4)A B 1l 20, : 0x l y= = 3 :l x + 3y 1 0− = iP il
上与 两点距离平方和最小的点,则△ 的面积是
二.选择题:
18、过抛物线 的焦点作一条直线与抛物线相交于 A、B 两点,它们的横坐标之和等于 5,
则这样的直线 ( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在
19、抛物线 的焦点坐标为 ( )
(A) . (B) . (C) . (D) .
20、若 ,则“ ”是“方程 表示双曲线”的 ( )
(A)充分不必要条件. (B)必要不充分条件.
(C)充要条件. (D)既不充分也不必要条件.
21 、已知椭圆 ,长轴在 轴上. 若焦距为 ,则 等于 ( )
(A) . (B) . (C) . (D) .
三.解答题
22 (本题满分 18 分)(1)求右焦点坐标是 ,且经过点 的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆 的方程是 . 设斜率为 的直线 ,交椭圆 于 两点,
的中点为 . 证明:当直线 平行移动时,动点 在一条过原点的定直线上;
(3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步
骤,并在图中标出椭圆的中心.
23、(本题满分 14 分)如图,点 、 分别是椭圆
长轴的左、右端点,点 F 是椭圆的右焦点,点 P 在椭圆上,且位于
轴上方, .
(1)求点 P 的坐标;
(2)设 M 是椭圆长轴 AB 上的一点,M 到直线 AP 的距离等于
,求椭圆上的点到点 M 的距离 的最小值.
( 1, 2, 3)i = A、B 1 2 3PP P
xy 42 =
xy 42 =
)1,0( )0,1( )2,0( )0,2(
R∈k 3>k 133
22
=+−− k
y
k
x
2 2
110 2
x y
m m
+ =− − y 4 m
4 5 7 8
)0,2( )2,2( −−
C 12
2
2
2
=+
b
y
a
x )0( >> ba k l C A B、
AB M l M
A B
2 2
136 20
x y+ =
x PA PF⊥
MB d
24 (本题满分 14 分)学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验. 设计方案如图:航天器
运行(按顺时针方向)的轨迹方程为 ,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)
后返回的轨迹是以 轴为对称轴、 为顶点的抛物线的实线
部分,降落点为 . 观测点 同时跟踪航天器.
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;
(2)试问:当航天器在 轴上方时,观测点 测得离航天器的距
离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?
25 、(本题满分 14 分)在平面直角坐标系 O 中,直线 与抛物线 =2 相交于 A、B 两
点.
(1)求证:“如果直线 过点 T(3,0),那么 =3”是真命题;
(2)写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由.
26 、(14 分) 求出一个数学问题的正确结论后,将其作为条件之一,提出与原来问题有关的新问
题,我们把它称为原来问题的一个“逆向”问题.
例如,原来问题是“若正四棱锥底面边长为 4,侧棱长为 3,求该正四棱锥的体积”.求出体
积 后,它的一个“逆向”问题可以是“若正四棱锥底面边长为 4,体积为 ,求侧棱长”;
也可以是“若正四棱锥的体积为 ,求所有侧面面积之和的最小值”.
试给出问题“在平面直角坐标系 中,求点 到直线 的距离.”的一个
有意义的“逆向”问题,并解答你所给出的“逆向”问题.
评分说明:
(ⅰ) 在本题的解答过程中,如果考生所给问题的意义不大,那么在评分标准的第二阶段所列 6 分
中,应只给 2 分,但第三阶段所列 4 分由考生对自己所给问题的解答正确与否而定.
125100
22
=+ yx
y
7
64,0M
)0,8(D )0,6()0,4( BA 、
x BA、
x y l 2y x
l
→−−
OA
→−−
⋅OB
3
16
3
16
3
16
xOy )1,2(P 043 =+ yx
x
y
(ⅱ) 当考生所给出的“逆向”问题与所列解答不同,可参照所列评分标准的精神进行评分.
27 (14 分) 如图,在直角坐标系 中,设椭圆
的左右两个焦点
分别为 . 过右焦点 且与 轴垂直的直线 与椭
圆 相交,其中一个交点为 .
(1) 求椭圆 的方程;
(2) 设椭圆 的一个顶点为 ,直线 交椭圆 于另一点 ,求△ 的面积.
28(本题满分 18 分)我们把由半椭圆 与半椭圆 合成
的曲线称作“果圆”,其中 , , .
如图,点 , , 是相应椭圆的焦点, , 和 , 分别是“果圆”与 , 轴的交
点.
(1)若 是边长为 1 的等边三角形,求
“果圆”的方程;
(2)当 时,求 的取值范围;
xOy
)0(1: 2
2
2
2
>>=+ ba
b
y
a
xC
21 FF 、 2F x l
C ( )1,2M
C
C ),0( bB − 2BF C N BNF1
12
2
2
2
=+
b
y
a
x ( 0)x≥ 12
2
2
2
=+
c
x
b
y ( 0)x ≤
222 cba += 0>a 0>> cb
0F 1F 2F 1A 2A 1B 2B x y
0 1 2F F F△
21 AA > 21 BB a
b
y
1B
O1A
2B
2A
.
.
1F
0F
2F
x.
29 在平面直角坐标系 中, 分别为直线 与 轴的交点, 为 的中点.
若抛物线 过点 ,求焦点 到直线 的距离.
30 、 已 知 是 实 系 数 方 程 的 虚 根 , 记 它 在 直 角 坐 标 平 面 上 的 对 应 点 为
.
(1)若 在直线 上,求证: 在圆 : 上;
(2)给定圆 : ( , ),则存在唯一的线段 满足:①若
在圆 上,则 在线段 上;② 若 是线段 上一点(非端点),则 在圆 上. 写
出线段 的表达式,并说明理由;
xOy A B、 2x y+ = x y、 C AB
2 2 ( 0)y px p= > C F AB
z 2 2 0x bx c+ + =
(Re , Im )zP z z
( , )b c 2 0x y+ = zP 1C 2 2( 1) 1x y− + =
C 2 2 2( )x m y r− + = Rm r ∈、 0r > s zP
C ( , )b c s ( , )b c s zP C
s
近四年上海高考解析几何试题
一.填空题:只要求直接填写结果,每题填对得 4 分,否则一律得零分.
1、双曲线 的焦距是 .
2、直角坐标平面 中,定点 与动点 满足 ,则点 P 轨迹方程 ___。
解答:设点 P 的坐标是(x,y),则由 知
3 、 若 双 曲 线 的 渐 近 线 方 程 为 , 它 的 一 个 焦 点 是 , 则 双 曲 线 的 方 程 是
__________。解答:由双曲线的渐近线方程为 ,知 ,它的一个焦点是 ,知
,因此 双曲线的方程是
4、将参数方程 ( 为参数)化为普通方程,所得方程是__________。
解答:
5、已知圆 和直线 . 若圆 与直线 没有公共
点,则 的取值范围是 .
6、已知直线 过点 ,且与 轴、 轴的正半轴分别交于 两点, 为坐标原点,则
三角形 面积的最小值为 . 4.
7、已知圆 -4 -4+ =0 的圆心是点 P,则点 P 到直线 - -1=0 的距离是 ;
解:由已知得圆心为: ,由点到直线距离公式得: ;
8、已知椭圆中心在原点,一个焦点为 F(-2 ,0),且长轴长是短轴长的 2 倍,则该椭圆的
标准方程是 ;
1169 22 =− yx 6
5
xoy )2,1(A ),( yxP 4=•OAOP
4=•OAOP 04242 =−+⇒=+ yxyx
xy 3±= ( )0,10
xy 3±= 3=
a
b ( )0,10
1022 =+ ba 3,1 == ba 19
2
2 =− yx
=
+=
θ
θ
sin2
cos21
y
x θ
4)1( 22 =+− yx
)0()5(: 222 >=++ rryxC 053: =++ yxl C l
r )10,0(
l )1,2(P x y BA、 O
OAB
2x x 2y x y
(2,0)P |2 0 1| 2
21 1d − −= =+
3
解:已知 为所求;
10 、 若 曲 线 = | | + 1 与 直 线 = + 没 有 公 共 点 , 则 、 分 别 应 满 足 的 条 件
是 .
解:作出函数 的图象,
如右图所示:所以, ;
11、在平面直角坐标系 中,若抛物线 上的点 到该抛物线的焦点的距离为 6,
则点 P 的横坐标 . 5.
12、在平面直角坐标系 中,若曲线 与直线 有且只有一个公共点,则
实数 . 2.
13、若直线 与直线 平行,则 .
14 、以双曲线 的中心为焦点,且以该双曲线的左焦点为顶点的抛物线方程是
.
16 、已知 是双曲线 右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为 . 设
分别为双曲线的左、右焦点. 若 ,则 .
17 (2008 春季 12) 已知 ,直线 : 和 . 设
是 上与 两点距离平方和最小的点,则△ 的面积是
二.选择题:
18、过抛物线 的焦点作一条直线与抛物线相交于 A、B 两点,它们的横坐标之和等于 5,
则这样的直线 ( B )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在
解答: 的焦点是(1,0),设直线方程为 (1)将(1)代入抛物线方
程可得 ,x 显然有两个实根,且都大于 0,它们的横坐标之和是
2
222
2 2 2
4
2 , 2 3
16 116 4
( 2 3,0)
b
a b c yxa
a b c
F
=
= = ⇒ ⇒ = ⇒ + =
− = −
2y x y kx b k b
2 1, 0| | 1 1, 0
x xy x x x
+ ≥= + =− + <
0, ( 1,1)k b= ∈ −
xOy xy 42 = P
=x
xOy 24 yx −= mx =
=m
1 2 1 0l x my+ + =: 2 3 1l y x= −: =m 3
2−
154
22
=− yx
)3(122 += xy
P
2 2
2 19
x y
a
− = 3 0x y− =
1 2F F、 2 3PF = 1PF = 5
(1, 2), (3, 4)A B 1l 20, : 0x l y= = 3 :l x + 3y 1 0− =
iP il ( 1, 2, 3)i = A、B 1 2 3PP P 3
2
xy 42 =
xy 42 = 0)1( ≠−= kxky
0)42( 2222 =++− kxkxk
,选 B
19、抛物线 的焦点坐标为 ( B )
(A) . (B) . (C) . (D) .
20、若 ,则“ ”是“方程 表示双曲线”的 ( A )
(A)充分不必要条件. (B)必要不充分条件.
(C)充要条件. (D)既不充分也不必要条件.
21 、已知椭圆 ,长轴在 轴上. 若焦距为 ,则 等于 ( D )
(A) . (B) . (C) . (D) .
三.解答题
22 (本题满分 18 分)(1)求右焦点坐标是 ,且经过点 的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆 的方程是 . 设斜率为 的直线 ,交椭圆 于 两点,
的中点为 . 证明:当直线 平行移动时,动点 在一条过原点的定直线上;
(3)利用(2)所揭示的椭圆几何性质,用作图方法找出下面给定椭圆的中心,简要写出作图步
骤,并在图中标出椭圆的中心.
[解](1)设椭圆的标准方程为 , ,
∴ ,即椭圆的方程为 ,
∵ 点( )在椭圆上,∴ ,解得 或 (舍),
由此得 ,即椭圆的标准方程为 . …… 5 分
[证明](2)设直线 的方程为 , …… 6 分
与椭圆 的交点 ( )、 ( ),则有 ,
解得 ,
∵ ,∴ ,即 .
则 ,
3
3243542 2
2
2
±=⇒=⇒=+
kkk
k
xy 42 =
)1,0( )0,1( )2,0( )0,2(
R∈k 3>k 133
22
=+−− k
y
k
x
2 2
110 2
x y
m m
+ =− − y 4 m
4 5 7 8
)0,2( )2,2( −−
C 12
2
2
2
=+
b
y
a
x )0( >> ba k l C A B、
AB M l M
12
2
2
2
=+
b
y
a
x 0>> ba
422 += ba 1
4 2
2
2
2
=+
+ b
y
b
x
2,2 −− 12
4
4
22
=+
+ bb
42 =b 22 −=b
82 =a 148
22
=+ yx
l mkxy +=
C A 11, yx B 22 , yx
=+
+=
12
2
2
2
b
y
a
x
mkxy
02)( 222222222 =−+++ bamakmxaxkab
0>∆ 2222 kabm +< 222222 kabmkab +<<+−
222
2
2121222
2
21
2,2
kab
mbmkxmkxyy
kab
kmaxx +
=+++=+
+
−=+
∴ 中点 的坐标为 . …… 11 分
∴ 线 段 的 中 点 在 过 原 点 的 直 线
上. …… 13 分
[解] (3)
如 图,作两条平行直线分别交椭圆于 、 和 ,
并分别取 、 的中点 ,连接直线 ;又作两条平行直线(与前两条直线不平行)分
别交椭圆于 、 和 ,并分别取 、 的中点 ,连接直线 ,那么直
线 和 的交点 即为椭圆中心. …… 18 分
23、(本题满分 14 分)如图,点 、 分别是椭圆
长轴的左、右端点,点 F 是椭圆的右焦点,点 P 在椭圆上,且位于
轴上方, .
(1)求点 P 的坐标;
(2)设 M 是椭圆长轴 AB 上的一点,M 到直线 AP 的距离等于
,求椭圆上的点到点 M 的距离 的最小值.
[解](1)由已知可得点 A(-6,0),F(4,0)
设点 P 的坐标是 ,由已知得
由于
(2)直线 AP 的方程是 设点 M 的坐标是(m,0),则 M 到直线 AP 的距离是
,
AB M
++
−
222
2
222
2
,
kab
mb
kab
kma
AB M
022 =+ ykaxb
A B DC、
AB CD NM、 MN
1A 1B 11 DC 、 11BA 11DC 11 NM 、 11NM
MN 11NM O
A B
2 2
136 20
x y+ =
x PA PF⊥
MB d
},4{},,6{),,( yxFPyxAPyx −=+=则
.62
3,01892
0)4)(6(
12036 2
2
22
−===−+
=+−+
=+
xxxx
yxx
yx
或则
).32
5,2
3(,32
5,2
3,0 的坐标是点于是只能 Pyxy ∴==>
.063 =+− yx
2
|6| +m
于是 椭圆上的点 到点 M 的距离 d 有
由于
24 (本题满分 14 分)学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验. 设计方案如图:航天器
运行(按顺时针方向)的轨迹方程为 ,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)
后返回的轨迹是以 轴为对称轴、 为顶点的抛物线的实线
部分,降落点为 . 观测点 同时跟踪航天器.
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;
(2)试问:当航天器在 轴上方时,观测点 测得离航天器的距
离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?
[解](1)设曲线方程为 ,
由题意可知, . .……4 分
曲线方程为 . ……6 分
(2)设变轨点为 ,根据题意可知
得 , 或 ( 不 合 题 意 , 舍
去).
. ……9 分
得 或 (不合题意,舍去). 点的坐标为 , ……11 分
.答:当观测点 测得 距离分别为 时,应向航天器
发出变轨指令. ……14 分
25 、(本题满分 14 分)在平面直角坐标系 O 中,直线 与抛物线 =2 相交于 A、B 两
点.
(1)求证:“如果直线 过点 T(3,0),那么 =3”是真命题;
(2)写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由.
,2,66|,6|2
|6| =≤≤−−=+
mmmm 解得又 ),( yx
,15)2
9(9
4
9
52044)2( 222222 +−=−++−=+−= xxxxyxd
.15,2
9,66 取得最小值时当 dxx =∴≤≤−
125100
22
=+ yx
y
7
64,0M
)0,8(D )0,6()0,4( BA 、
x BA、
7
642 += axy
7
64640 +⋅= a 7
1−=∴ a
∴
7
64
7
1 2 +−= xy
),( yxC
+−=
=+
)2(,7
64
7
1
)1(,125100
2
22
xy
yx
03674 2 =−− yy 4=y 4
9−=y
4=∴ y
6=x 6−=x ∴ C )4,6(
4||,52|| == BCAC BA、 BCAC、 452 、
x y l 2y x
l
→−−
OA
→−−
⋅OB
[解](1)设过点 T(3,0)的直线 交抛物线 y2=2x 于点 A(x1,y1)、B(x2,y2).
当直线 的钭率不存在时, 的方程为 x=3,此时,直线 与抛物线相交于点 A(3, )、B(3,- ).
∴ =3;
当直线 的钭率存在时,设直线 的方程为 ,其中 ,由
得 又 ∵ ,
∴ ,
综上所述,命题“如果直线 过点 T(3,0),那么 =3”是真命题;
(2)逆命题是:设直线 交抛物线 y2=2x 于 A、B 两点,如果 =3,那么该直线过点 T(3,0).
该命题是假命题. 例如:取抛物线上的点 A(2,2),B( ,1),此时 =3,
直线 AB 的方程为: ,而 T(3,0)不在直线 AB 上;
说明:由抛物线 y2=2x 上的点 A (x1,y1)、B (x2,y2) 满足 =3,可得 y1y2=-6,或 y1y2=2,
如果 y1y2=-6,可证得直线 AB 过点(3,0);
如果 y1y2=2,可证得直线 AB 过点(-1,0),而不过点(3,0).
26 、(14 分) 求出一个数学问题的正确结论后,将其作为条件之一,提出与原来问题有关的新问
题,我们把它称为原来问题的一个“逆向”问题.
例如,原来问题是“若正四棱锥底面边长为 4,侧棱长为 3,求该正四棱锥的体积”.求出体
积 后,它的一个“逆向”问题可以是“若正四棱锥底面边长为 4,体积为 ,求侧棱长”;
也可以是“若正四棱锥的体积为 ,求所有侧面面积之和的最小值”.
试给出问题“在平面直角坐标系 中,求点 到直线 的距离.”的一个
有意义的“逆向”问题,并解答你所给出的“逆向”问题.
评分说明:
(ⅰ) 在本题的解答过程中,如果考生所给问题的意义不大,那么在评分标准的第二阶段所列 6 分
中,应只给 2 分,但第三阶段所列 4 分由考生对自己所给问题的解答正确与否而定.
(ⅱ) 当考生所给出的“逆向”问题与所列解答不同,可参照所列评分标准的精神进行评分.
[解] 点 到直线 的距离为 . …… 4 分
“逆向”问题可以是:
(1) 求到直线 的距离为 2 的点的轨迹方程. …… 10 分
l
l l l 6 6
OBOA⋅
l l ( 3)y k x= − 0k ≠
2 2
( 3)
y x
y k x
=
= −
2
1 22 6 0 6ky y k y y− − = ⇒ =− 2 2
1 1 2 2
1 1,2 2x y x y= =
2
1 2 1 2 1 2 1 2
1( ) 34OA OB x x y y y y y y= + = + =
l OBOA⋅
l OBOA⋅
2
1 OA OB
2( 1)3y x= +
OBOA⋅
3
16
3
16
3
16
xOy )1,2(P 043 =+ yx
)1,2( 043 =+ yx 2
43
|1423|
22
=
+
⋅+⋅
043 =+ yx
x
y
x
y
[解] 设所求轨迹上任意一点为 ,则 ,
所求轨迹为 或 . …… 14 分
(2) 若点 到直线 的距离为 2,求直线 的方程. …… 10 分
[解] ,化简得 , 或 ,
所以,直线 的方程为 或 . …… 14 分
意义不大的“逆向”问题可能是:
(3) 点 是不是到直线 的距离为 2 的一个点? …… 6 分
[解] 因为 ,
所以点 是到直线 的距离为 2 的一个点. ……10 分
(4) 点 是不是到直线 的距离为 2 的一个点? …… 6 分
[解] 因为 ,
所以点 不是到直线 的距离为 2 的一个点. ……10 分
(5) 点 是不是到直线 的距离为 2 的一个点? …… 6 分
[解] 因为 ,
所以点 不是到直线 的距离为 2 的一个点. ……10 分
27 、(14 分) 如图,在直角坐标系 中,设椭圆
的左右两个焦点
分别为 . 过右焦点 且与 轴垂直的直线 与椭
圆 相交,其中一个交点为 .
(1) 求椭圆 的方程;
(2) 设椭圆 的一个顶点为 ,直线 交椭圆 于
),( yxP 25
|43| =+ yx
01043 =−+ yx 01043 =++ yx
)1,2(P 0: =+ byaxl l
2|2|
22
=
+
+
ba
ba 034 2 =− bab 0=b ba 34 =
l 0=x 043 =+ yx
)1,2(P 043 =+ yx
2
43
|1423|
22
=
+
⋅+⋅
)1,2(P 043 =+ yx
)1,1(Q 043 =+ yx
25
7
43
|1413|
22
≠=
+
⋅+⋅
)1,1(Q 043 =+ yx
)1,2(P 0125 =+ yx
213
22
125
|11225|
22
≠=
+
⋅+⋅
)1,2(P 0125 =+ yx
xOy
)0(1: 2
2
2
2
>>=+ ba
b
y
a
xC
21 FF 、 2F x l
C ( )1,2M
C
C ),0( bB − 2BF C
另一点 ,求△ 的面积.
[解] (1) [解法一] 轴, 的坐标为 .…… 2 分
由题意可知 得
所求椭圆方程为 . …… 6 分
[解法二]由椭圆定义可知
. 由题意 , . …… 2 分
又由 △ 可知 , ,
,又 ,得 . 椭圆 的方程为 . …… 6 分
(2)直线 的方程为 . …… 8 分
由 得点 的纵坐标为 . …… 10 分
又 , . …… 14 分
28(本题满分 18 分)我们把由半椭圆 与半椭圆 合成
的曲线称作“果圆”,其中 , , .
如图,点 , , 是相应椭圆的焦点, , 和 , 分别是“果圆”与 , 轴的交
点.
(1)若 是边长为 1 的等边三角形,求
“果圆”的方程;
(2)当 时,求 的取值范围;
(3)连接“果圆”上任意两点的线段称为“果圆”
的弦.试研究:是否存在实数 ,使斜率为 的“果圆”
平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上?若存在,求出所有可能的 值;若不存在,说明理由.
N BNF1
xl ⊥ 2F∴ ( )0,2
=−
=+
,2
,112
22
22
ba
ba
=
=
.2
,4
2
2
b
a
∴ 124
22
=+ yx
aMFMF 221 =+ 12 =MF 121 −=∴ aMF
Rt 21FMF ( ) 122)12( 22 +=−a 0>a
2=∴ a 222 =− ba 22 =b ∴ C 124
22
=+ yx
2BF 2−= xy
=+
−=
,124
,2
22 yx
xy
N 3
2
2221 =FF 3
8223
222
1
1
=×
+×=∴ ∆ BNFS
12
2
2
2
=+
b
y
a
x ( 0)x≥ 12
2
2
2
=+
c
x
b
y ( 0)x ≤
222 cba += 0>a 0>> cb
0F 1F 2F 1A 2A 1B 2B x y
0 1 2F F F△
21 AA > 21 BB a
b
k k
k
y
1B
O1A
2B
2A
.
.
1F
0F
2F
x.
解:(1) ,
,
于 是 , 所 求 “ 果 圆 ” 方 程 为 ,
.
(2)由题意,得 ,即 .
, ,得 .
又 . .
(3)设“果圆” 的方程为 , .
记平行弦的斜率为 .
当 时,直线 与半椭圆 的交点是
,与半椭圆 的交点是 .
的中点 满足 得 .
, .
综上所述,当 时,“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上.
当 时 , 以 为 斜 率 过 的 直 线 与 半 椭 圆 的 交 点 是
.
由此,在直线 右侧,以 为斜率的平行弦的中点轨迹在直线 上,即不在某一椭
圆上.
当 时,可类似讨论得到平行弦中点轨迹不都在某一椭圆上.
( ) ( )2 2 2 2
0 1 2( 0) 0 0F c F b c F b c− − −, , , , ,
( )2 2 2 2 2
0 2 1 21 2 1F F b c c b F F b c∴ = − + = = = − =,
2 2 2 23 7
4 4c a b c= = + =, 2 24 1 ( 0)7 x y x+ = ≥
2 24 1 ( 0)3y x x+ = ≤
bca 2>+ abba −>− 222
2222)2( acbb =+>
222 )2( abba −>−∴
5
4<
a
b
2
1, 2
2
2222 >∴−=>
a
bbacb 2 4
2 5
b
a
∴ ∈
,
C
2 2
2 2 1 ( 0)x y xa b
+ = ≥
2 2
2 2 1 ( 0)y x xb c
+ = ≤
k
0=k ( )y t b t b= − ≤ ≤
2 2
2 2 1 ( 0)x y xa b
+ = ≥
P
2
21 ta tb
−
,
2 2
2 2 1 ( 0)y x xb c
+ = ≤ Q
2
21 tc tb
− −
,
∴ P Q, M ( )x y,
2
21 ,2
a c tx b
y t
− = −
=
,
1
2
2
2
2
2
=+
− b
y
ca
x
ba 2< ∴
2
2 2 2 02 2 2
a c a c b a c bb
− − − − + − = ≠
0=k
0>k k 1B l
2 2
2 2 1 ( 0)x y xa b
+ = ≥
2 2 2 3
2 2 2 2 2 2
2ka b k a b b
k a b k a b
−
+ +
,
l k xka
by 2
2
−=
0 C F AB
(2, 0), (0, 2), (1, 1)A B C
2y x= 1 , 04F
∴ F AB
1 0 2 7 24
82
+ −
=
z 2 2 0x bx c+ + =
(Re , Im )zP z z
( , )b c 2 0x y+ = zP 1C 2 2( 1) 1x y− + =
C 2 2 2( )x m y r− + = Rm r ∈、 0r > s zP
C ( , )b c s ( , )b c s zP C
s
s C
1s 1C
2 0b c+ = 2 2 2 0x bx b+ − = 22 iz b b b= − ± − −
∴ ( )2, 2zP b b b− − − ( )2, 2zP b b b− − − −
zP 1C ∴ zP 1C 2 2( 1) 1x y− + =
0∆ < 2b c< 2 iz b c b= − ± −
∴ ( )2,zP b c b− − ( )2,zP b c b− − −
2 2 2( )b m c b r− − + − = 2 22c mb r m= − + −
( )24 0b c∆ = − <
2 2 2( )b m c b r+ + − = ( , )b m r m r∴ ∈ − − − +
∴ s 2 22c mb r m= − + − [ , ]b m r m r∈ − − − +
( , )b c s
.
此时 ,且点 、 在圆 上.…… 10 分
[解法二] 设 是原方程的虚根,则 ,
解得 由题意可得, . ③
解①、②、③ 得 . …… 6 分
以下同解法一.
[解](3)表一
线段 与线段 的关系 的取值或表达式 得分
所在直线平行于 所在直
线
, 12 分
所在直线平分线段 , 15 分
线段 与线段 长度相等 18 分
2 2 22 2 0, ( , )x bx mb r m b m r m r+ − + − = ∈ − − − +
0∆ < ( )2 2, ( )zP b r b m− − + ( )2 2, ( )zP b r b m− − − + C
i= +z x y 2( i) 2 ( i) 0+ + + + =x y b x y c
2 2
,
2 ,
x b
y x bx c
= −
= + +
①
②
2 2 2( )x m y r− + =
2 22c mb r m= − + −
s 1s 、m r
s 1s 1m = 1r ≠
s 1s 2 2( 1) 1r m− − = 1m ≠
s 1s ( )2 21 4 5m r+ =