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  • 2021-05-13 发布

历年高考真题考点归纳解析几何圆锥曲线

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三、解答题 ‎26.(江苏18)如图,在平面直角坐标系中,M、N分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k ‎(1)当直线PA平分线段MN,求k的值;‎ ‎(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;‎ ‎(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB 本小题主要考查椭圆的标准方程及几何性质、直线方程、直线的垂直关系、点到直线的距离等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力,满分16分.‎ 解:(1)由题设知,所以线段MN中点的坐标为,由于直线PA平分线段MN,故直线PA过线段MN的中点,又直线PA过坐标 ‎ 原点,所以 ‎(2)直线PA的方程 解得 于是直线AC的斜率为 ‎(3)解法一:‎ 将直线PA的方程代入 则 故直线AB的斜率为 其方程为 解得.‎ 于是直线PB的斜率 因此 解法二:‎ 设.‎ 设直线PB,AB的斜率分别为因为C在直线AB上,所以 从而 因此 ‎27.(安徽理21)设,点的坐标为(1,1),点在抛物线上运动,点满足,经过点与轴垂直的直线交抛物线于点,点满足,求点的轨迹方程。‎ 本题考查直线和抛物线的方程,平面向量的概念,性质与运算,动点的轨迹方程等基本知识,考查灵活运用知识探究问题和解决问题的能力,全面考核综合数学素养.‎ ‎ 解:由知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设 ‎ ①‎ ‎ 再设 ‎ 解得 ②‎ ‎ 将①式代入②式,消去,得 ‎ ③‎ ‎ 又点B在抛物线上,所以,再将③式代入,得 ‎ ‎ ‎ 故所求点P的轨迹方程为 ‎28.‎ ‎(北京理19) ‎ ‎ 已知椭圆.过点(m,0)作圆的切线I交椭圆G于A,B两点.‎ ‎ (I)求椭圆G的焦点坐标和离心率;‎ ‎ (II)将表示为m的函数,并求的最大值.‎ ‎(19)(共14分)‎ 解:(Ⅰ)由已知得 所以 所以椭圆G的焦点坐标为 离心率为 ‎(Ⅱ)由题意知,.‎ 当时,切线l的方程,点A、B的坐标分别为 此时 当m=-1时,同理可得 当时,设切线l的方程为 由 设A、B两点的坐标分别为,则 又由l与圆 所以 由于当时,‎ 所以.‎ 因为 且当时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.‎ ‎29.(福建理17)已知直线l:y=x+m,m∈R。‎ ‎(I)若以点M(2,0)为圆心的圆与直线l相切与点P,且点P在y轴上,求该圆的方程;‎ ‎(II)若直线l关于x轴对称的直线为,问直线与抛物线C:x2=4y是否相切?说明理由。‎ 本小题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。满分13分。‎ 解法一:‎ ‎(I)依题意,点P的坐标为(0,m)‎ 因为,所以,‎ 解得m=2,即点P的坐标为(0,2)‎ 从而圆的半径 故所求圆的方程为 ‎(II)因为直线的方程为 所以直线的方程为 由 ‎(1)当时,直线与抛物线C相切 ‎(2)当,那时,直线与抛物线C不相切。‎ 综上,当m=1时,直线与抛物线C相切;‎ 当时,直线与抛物线C不相切。‎ 解法二:‎ ‎(I)设所求圆的半径为r,则圆的方程可设为 依题意,所求圆与直线相切于点P(0,m),‎ 则 解得 所以所求圆的方程为 ‎(II)同解法一。‎ ‎30.(广东理19) ‎ ‎ 设圆C与两圆中的一个内切,另一个外切。‎ ‎(1)求C的圆心轨迹L的方程;‎ ‎(2)已知点M,且P为L上动点,求的最大值及此时点P的坐标.‎ ‎ (1)解:设C的圆心的坐标为,由题设条件知 ‎ ‎ ‎ 化简得L的方程为 ‎ (2)解:过M,F的直线方程为,将其代入L的方程得 ‎ ‎ ‎ 解得 ‎ 因T1在线段MF外,T2在线段MF内,故 ‎ ,若P不在直线MF上,在中有 ‎ ‎ ‎ 故只在T1点取得最大值2。‎ ‎31.(湖北理20) ‎ 平面内与两定点,连续的斜率之积等于非零常数的点的轨迹,加上、两点所成的曲线可以是圆、椭圆成双曲线.‎ ‎(Ⅰ)求曲线的方程,并讨论的形状与值得关系;‎ ‎(Ⅱ)当时,对应的曲线为;对给定的,对应的曲线为,设、是的两个焦点。试问:在撒谎个,是否存在点,使得△的面积。若存在,求的值;若不存在,请说明理由。‎ 本小题主要考查曲线与方程、圆锥曲线等基础知识,同时考查推理运算的能力,以及分类与整合和数形结合的思想。(满分14分)‎ ‎ 解:(I)设动点为M,其坐标为,‎ ‎ 当时,由条件可得 即,‎ 又的坐标满足 故依题意,曲线C的方程为 当曲线C的方程为是焦点在y轴上的椭圆;‎ 当时,曲线C的方程为,C是圆心在原点的圆;‎ 当时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的椭圆;‎ 当时,曲线C的方程为C是焦点在x轴上的双曲线。‎ ‎(II)由(I)知,当m=-1时,C1的方程为 当时,‎ C2的两个焦点分别为 对于给定的,‎ C1上存在点使得的充要条件是 ‎②‎ ‎①‎ 由①得由②得 当 或时,‎ 存在点N,使S=|m|a2;‎ 当 或时,‎ 不存在满足条件的点N,‎ 当时,‎ 由,‎ 可得 令,‎ 则由,‎ 从而,‎ 于是由,‎ 可得 综上可得:‎ 当时,在C1上,存在点N,使得 当时,在C1上,存在点N,使得 当时,在C1上,不存在满足条件的点N。‎ ‎32.(湖南理21) ‎ 如图7,椭圆的离心率为,x轴被曲线截得的线段长等于C1的长半轴长。‎ ‎(Ⅰ)求C1,C2的方程;‎ ‎(Ⅱ)设C2与y轴的焦点为M,过坐标原点O的直线与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交与D,E.‎ ‎(i)证明:MD⊥ME;‎ ‎(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是.问:是否存在直线l,使得?请说明理由。‎ 解 :(Ⅰ)由题意知 故C1,C2的方程分别为 ‎(Ⅱ)(i)由题意知,直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为.‎ 由得 ‎.‎ 设是上述方程的两个实根,于是 又点M的坐标为(0,—1),所以 故MA⊥MB,即MD⊥ME.‎ ‎(ii)设直线MA的斜率为k1,则直线MA的方程为解得 则点A的坐标为.‎ 又直线MB的斜率为,‎ 同理可得点B的坐标为 于是 由得 解得 则点D的坐标为 又直线ME的斜率为,同理可得点E的坐标为 于是.‎ 因此 由题意知,‎ 又由点A、B的坐标可知,‎ 故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程分别为 ‎33.(辽宁理20) ‎ 如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e,直线l⊥MN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D.‎ ‎(I)设,求与的比值;‎ ‎(II)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由.‎ 解:(I)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设 设直线,分别与C1,C2的方程联立,求得 ‎ ………………4分 当表示A,B的纵坐标,可知 ‎ ………………6分 ‎ (II)t=0时的l不符合题意.时,BO//AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,即 解得 因为 所以当时,不存在直线l,使得BO//AN;‎ 当时,存在直线l使得BO//AN. ………………12分 ‎34.(全国大纲理21) ‎ 已知O为坐标原点,F为椭圆在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为的直线与C交于A、B两点,点P满足 ‎(Ⅰ)证明:点P在C上;‎ ‎(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q,证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.‎ 解:‎ ‎(I)F(0,1),的方程为 ‎ 代入并化简得 ‎ …………2分 设 则 由题意得 所以点P的坐标为 经验证,点P的坐标为满足方程 故点P在椭圆C上。 …………6分 ‎ (II)由和题设知, ‎ PQ的垂直平分线的方程为 ‎ ①‎ 设AB的中点为M,则,AB的垂直平分线为的方程为 ‎ ②‎ 由①、②得的交点为。 …………9分 ‎ ‎ 故|NP|=|NA|。‎ 又|NP|=|NQ|,|NA|=|NB|,‎ 所以|NA|=|NP|=|NB|=|MQ|,‎ 由此知A、P、B、Q四点在以N为圆心,NA为半径的圆上 …………12分 ‎35.(全国新课标理20) ‎ 在平面直角坐标系xOy中, 已知点A(0,-1),B点在直线上,M点满足,,M点的轨迹为曲线C.‎ ‎(I)求C的方程;‎ ‎(II)P为C上动点,为C在点P处的切线,求O点到距离的最小值.‎ ‎ (20)解:‎ ‎(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).‎ ‎ 所以=(-x,-1-y), =(0,-3-y), =(x,-2).‎ ‎ 再由题意可知(+)• =0, 即(-x,-4-2y)• (x,-2)=0.‎ ‎ 所以曲线C的方程式为y=x-2.‎ ‎ (Ⅱ)设P(x,y)为曲线C:y=x-2上一点,因为y=x,所以的斜率为x 因此直线的方程为,即.‎ 则O点到的距离.又,所以 ‎ ‎ ‎ 当=0时取等号,所以O点到距离的最小值为2.‎ ‎36.(山东理22) ‎ 已知动直线与椭圆C: 交于P、Q两不同点,且△OPQ的面积=,其中O为坐标原点.‎ ‎(Ⅰ)证明和均为定值;‎ ‎(Ⅱ)设线段PQ的中点为M,求的最大值;‎ ‎(Ⅲ)椭圆C上是否存在点D,E,G,使得?若存在,判断△DEG的形状;若不存在,请说明理由.‎ ‎(I)解:(1)当直线的斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,‎ 所以 因为在椭圆上,‎ 因此 ①‎ 又因为 所以 ②‎ 由①、②得 此时 ‎ (2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为 由题意知m,将其代入,得 ‎,‎ 其中 即 …………(*)‎ 又 所以 因为点O到直线的距离为 所以 又 整理得且符合(*)式,‎ 此时 综上所述,结论成立。‎ ‎ (II)解法一:‎ ‎ (1)当直线的斜率存在时,‎ 由(I)知 因此 ‎ (2)当直线的斜率存在时,由(I)知 所以 ‎ ‎ 所以,当且仅当时,等号成立.‎ 综合(1)(2)得|OM|·|PQ|的最大值为 解法二:‎ 因为 ‎ ‎ 所以 即当且仅当时等号成立。‎ 因此 |OM|·|PQ|的最大值为 ‎ (III)椭圆C上不存在三点D,E,G,使得 证明:假设存在,‎ 由(I)得 因此D,E,G只能在这四点中选取三个不同点,‎ 而这三点的两两连线中必有一条过原点,‎ 与矛盾,‎ 所以椭圆C上不存在满足条件的三点D,E,G.‎ ‎37.(陕西理17) ‎ 如图,设P是圆上的动点,点D是P在x轴上的摄影,M为PD上一点,且 ‎(Ⅰ)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;‎ ‎(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的长度 解:(Ⅰ)设M的坐标为(x,y)P的坐标为(xp,yp)‎ 由已知得 ‎∵P在圆上, ∴   ,即C的方程为 ‎(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为的直线方程为,‎ 设直线与C的交点为 将直线方程代入C的方程,得 ‎ 即 ‎∴     ∴   线段AB的长度为 注:求AB长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样得分。‎ ‎38.(上海理23) 已知平面上的线段及点,在上任取一点,线段长度的最小值称为点到线段的距离,记作。‎ ‎(1)求点到线段的距离;‎ ‎(2)设是长为2的线段,求点集所表示图形的面积;‎ ‎(3)写出到两条线段距离相等的点的集合,其中 ‎,‎ 是下列三组点中的一组。对于下列三组点只需选做一种,满分分别是①2分,②‎ ‎6分,③8分;若选择了多于一种的情形,则按照序号较小的解答计分。‎ ‎ 。‎ ‎② 。‎ ‎③ 。‎ 解:⑴ 设是线段上一点,则 ‎,当时,。‎ ‎⑵ 设线段的端点分别为,以直线为轴,的中点为原点建立直角坐标系,‎ 则,点集由如下曲线围成 ‎, ‎ 其面积为。‎ ‎⑶ ① 选择,‎ ‎② 选择。‎ ‎③ 选择。‎ ‎39.(四川理21) ‎ 椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C、D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q.‎ ‎(I)当|CD | = 时,求直线l的方程;‎ ‎(II)当点P异于A、B两点时,求证:为定值。‎ ‎ ‎ 解:由已知可得椭圆方程为,设的方程为为的斜率。‎ 则 的方程为 ‎40.(天津理18)在平面直角坐标系中,点为动点,分别为椭圆的左右焦点.已知△为等腰三角形.‎ ‎(Ⅰ)求椭圆的离心率;‎ ‎(Ⅱ)设直线与椭圆相交于两点,是直线上的点,满足,求点的轨迹方程.‎ 本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的数学思想,考查解决问题能力与运算能力.满分13分.‎ ‎ (I)解:设 ‎ 由题意,可得 即 整理得(舍),‎ 或所以 ‎(II)解:由(I)知 可得椭圆方程为 直线PF2方程为 A,B两点的坐标满足方程组 消去y并整理,得 解得 ‎ 得方程组的解 不妨设 设点M的坐标为,‎ 由 于是 由 即,‎ 化简得 将 所以 因此,点M的轨迹方程是 ‎41.(浙江理21)‎ 已知抛物线:=,圆:的圆心为点M ‎(Ⅰ)求点M到抛物线的准线的距离;‎ ‎(Ⅱ)已知点P是抛物线上一点(异于原点),过点P作圆的两条切线,交抛物线于A,B两点,若过M,P两点的直线垂直于AB,求直线的方程 本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线、圆的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和综合解题能力。满分15分。‎ ‎ (I)解:由题意可知,抛物线的准线方程为: ‎ 所以圆心M(0,4)到准线的距离是 ‎(II)解:设,‎ 则题意得,‎ 设过点P的圆C2的切线方程为,‎ 即 ①‎ 则 即,‎ 设PA,PB的斜率为,则是上述方程的两根,所以 将①代入 由于是此方程的根,‎ 故,所以 由,得,‎ 解得 即点P的坐标为,‎ 所以直线的方程为 ‎42.(重庆理20)如题(20)图,椭圆的中心为原点,离心率,一条准线的方程为. ‎ ‎ (Ⅰ)求该椭圆的标准方程;‎ ‎ (Ⅱ)设动点满足:,其中是椭圆上的点,直线与的斜率之积为,问:是否存在两个定点,使得为定值?若存在,求的坐标;若不存在,说明理由.‎ 解:(I)由 解得,故椭圆的标准方程为 ‎ (II)设,则由 得 因为点M,N在椭圆上,所以 ‎,‎ 故 ‎ ‎ 设分别为直线OM,ON的斜率,由题设条件知 因此 所以 所以P点是椭圆上的点,设该椭圆的左、右焦点为F1,F2,则由椭圆的定义|PF1|+|PF2|为定值,又因,因此两焦点的坐标为 ‎ ‎ ‎ ‎