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- 2021-05-13 发布
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2012年高考各省理科数学【圆锥曲线】解析分类汇编
一、选择题
1.【2012高考浙江理8】如图,F1,F2分别是双曲线C:(a,b>0)的左、右焦点,B是虚轴的端点,直线F1B与C的两条渐近线分别交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与x轴交与点M,若|MF2|=|F1F2|,则C的离心率是
A. B。
C. D.
【答案】B
【解析】由题意知直线的方程为:,联立方程组得点Q,联立方程组得点P,所以PQ的中点坐标为,所以PQ的垂直平分线方程为:,令,得,所以,所以,即,所以。故选B
2.【2012高考新课标理8】等轴双曲线的中心在原点,焦点在轴上,与抛物线的准线交于两点,;则的实轴长为( )
【答案】C
【解析】设等轴双曲线方程为,抛物线的准线为,由,则,把坐标代入双曲线方程得,所以双曲线方程为,即,所以,所以实轴长,选C.
3.【2012高考新课标理4】设是椭圆的左、右焦点,为直线上一点,是底角为的等腰三角形,则的离心率为( )
【答案】C
【解析】因为是底角为的等腰三角形,则有,,因为,所以,,所以,即,所以,即,所以椭圆的离心率为,选C.
4.【2012高考四川理8】已知抛物线关于轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点。若点到该抛物线焦点的距离为,则( )
A、 B、 C、 D、
【答案】B
【解析】设抛物线方程为,则点焦点,点到该抛物线焦点的距离为, , 解得,所以.
[点评]本题旨在考查抛物线的定义: |MF|=d,(M为抛物线上任意一点,F为抛物线的焦点,d为点M到准线的距离).
5.【2012高考山东理10】已知椭圆的离心学率为.双曲线的渐近线与椭圆有四个交点,以这四个焦点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆的方程为
(A) (B) (C) (D)
【答案】D
【解析】因为椭圆的离心率为,所以,,,所以
,即,双曲线的渐近线为,代入椭圆得,即,所以,,,则第一象限的交点坐标为,所以四边形的面积为,所以,所以椭圆方程为,选D.
6.【2012高考湖南理5】已知双曲线C :-=1的焦距为10 ,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C的方程为
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
【答案】A
【解析】设双曲线C :-=1的半焦距为,则.
又C 的渐近线为,点P (2,1)在C 的渐近线上,,即.
又,,C的方程为-=1.
【点评】本题考查双曲线的方程、双曲线的渐近线方程等基础知识,考查了数形结合的思想和基本运算能力,是近年来常考题型.
7.【2012高考福建理8】已知双曲线的右焦点与抛物线y2=12x的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于
A. B. C.3 D.5
【答案】A.
考点:双曲线的定义。
难度:中。
分析:本题考查的知识点为双曲线的定义,焦点,渐近线,抛物线的定义。
【解析】由抛物线方程易知其焦点坐标为,又根据双曲线的几何性质可知,所以,从而可得渐进线方程为,即,所以
,故选A.
8.【2012高考安徽理9】过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,点是原点,若,则的面积为( )
【答案】C
【命题立意】本题考查等直线与抛物线相交问题的运算。
【解析】设及;则点到准线的距离为,
得: 又,
的面积为。
9.【2012高考全国卷理3】 椭圆的中心在原点,焦距为4 一条准线为x=-4 ,则该椭圆的方程为
A +=1 B +=1C +=1 D +=1
【答案】C
【命题意图】本试题主要考查了椭圆的方程以及性质的运用。通过准线方程确定焦点位置,然后借助于焦距和准线求解参数,从而得到椭圆的方程。
【解析】椭圆的焦距为4,所以因为准线为,所以椭圆的焦点在轴上,且,所以,,所以椭圆的方程为,选C.
10.【2012高考全国卷理8】已知F1、F2为双曲线C:x²-y²=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=|2PF2|,则cos∠F1PF2=
(A) (B) (C) (D)
【答案】C
【命题意图】本试题主要考查了双曲线的定义的运用和性质的运用,以及余弦定理的运用。首先运用定义得到两个焦半径的值,然后结合三角形中的余弦定理求解即可。
【解析】双曲线的方程为,所以,因为|PF1|=|2PF2|,所以点P在双曲线的右支上,则有|PF1|-|PF2|=2a=,所以解得|PF2|=,|PF1|=,所以根据余弦定理得
,选C.
11.【2012高考北京理12】在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线=4x的焦点F.且与该撇物线相交于A、B两点.其中点A在x轴上方。若直线l的倾斜角为60º.则△OAF的面积为
【答案】
【解析】由可求得焦点坐标F(1,0),因为倾斜角为,所以直线的斜率为,利用点斜式,直线方程为,将直线和曲线联立,因此.
二、填空题
12.【2012高考湖北理14】如图,双曲线的两顶点为,,虚轴两端点为,,两焦点为,. 若以为直径的圆内切于菱形,切点分别为. 则
(Ⅰ)双曲线的离心率 ;
(Ⅱ)菱形的面积与矩形的面积的比值 .
【答案】
考点分析:本题考察双曲线中离心率及实轴虚轴的相关定义,以及一般平面几何图形的面积计算.
【解析】(Ⅰ)由于以为直径的圆内切于菱形,因此点到直线的距离为,又由于虚轴两端点为,,因此的长为,那么在中,由三角形的面积公式知,,又由双曲线中存在关系联立可得出
,根据解出
(Ⅱ)设,很显然知道,因此.在中求得故;
菱形的面积,再根据第一问中求得的值可以解出.
13.【2012高考四川理15】椭圆的左焦点为,直线与椭圆相交于点、,当的周长最大时,的面积是____________。
【答案】3
【命题立意】本题主要考查椭圆的定义和简单几何性质、直线与圆锥曲线的位置关系、,考查推理论证能力、基本运算能力,以及数形结合思想,难度适中.
【解析】当直线过右焦点时的周长最大,;
将带入解得;所以.
14.【2012高考陕西理13】右图是抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.
【答案】.
【解析】设水面与桥的一个交点为A,如图建立直角坐标系则,A的坐标为(2,-2).设抛物线方程为,带入点A得,设水位下降1米后水面与桥的交点坐标为,则,所以水面宽度为.
15.【2012高考重庆理14】过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若则= .
【答案】
【解析】抛物线的焦点坐标为,准线方程为,设A,B的坐标分别为的
,则,设,则,所以有,解得或,所以.
16.【2012高考辽宁理15】已知P,Q为抛物线上两点,点P,Q的横坐标分别为4,2,过P、Q分别作抛物线的切线,两切线交于A,则点A的纵坐标为__________。
【答案】4
【解析】因为点P,Q的横坐标分别为4,2,代人抛物线方程得P,Q的纵坐标分别为8,2.
由所以过点P,Q的抛物线的切线的斜率分别为4,2,所以过点P,Q的抛物线的切线方程分别为联立方程组解得故点A的纵坐标为4
【点评】本题主要考查利用导数求切线方程的方法,直线的方程、两条直线的交点的求法,属于中档题。曲线在切点处的导数即为切线的斜率,从而把点的坐标与直线的斜率联系到一起,这是写出切线方程的关键。
17.【2012高考江西理13】椭圆 的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2。若,,成等比数列,则此椭圆的离心率为_______________.
【答案】
【命题立意】本题考查椭圆的几何性质,等比数列的性质和运算以及椭圆的离心率。
【解析】椭圆的顶点,焦点坐标为,所以,,又因为,,成等比数列,所以有,即,所以,离心率为.
18.【2012高考江苏8】(5分)在平面直角坐标系中,若双曲线的离心率为,则的值为 ▲ .
【答案】2。
【考点】双曲线的性质。
【解析】由得。
∴,即,解得。
三、解答题
19.【2012高考江苏19】(16分)如图,在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,.已知和都在椭圆上,其中为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设是椭圆上位于轴上方的两点,且直线与直线平行,与交于点P.
(i)若,求直线的斜率;
(ii)求证:是定值.
【答案】解:(1)由题设知,,由点在椭圆上,得
,∴。
由点在椭圆上,得
∴椭圆的方程为。
(2)由(1)得,,又∵∥,
∴设、的方程分别为,。
∴。
∴。①
同理,。②
(i)由①②得,。解得=2。
∵注意到,∴。
∴直线的斜率为。
(ii)证明:∵∥,∴,即。
∴。
由点在椭圆上知,,∴。
同理。。
∴
由①②得,,,
∴。
∴是定值。
20.【2012高考浙江理21】(本小题满分15分)如图,椭圆C:(a>b>0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为.不过原点O的直线l与C相交于A,B两点,且线段AB
被直线OP平分.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ) 求ABP的面积取最大时直线l的方程.
【命题立意】本题主要考查椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力。
【解析】(Ⅰ)由题:; (1)
左焦点(﹣c,0)到点P(2,1)的距离为:. (2)
由(1) (2)可解得:.
∴所求椭圆C的方程为:.
(Ⅱ)易得直线OP的方程:y=x,设A(xA,yA),B(xB,yB),R(x0,y0).其中y0=x0.
∵A,B在椭圆上,
∴.
设直线AB的方程为l:y=﹣(m≠0),
代入椭圆:.
显然.
∴﹣<m<且m≠0.
由上又有:=m,=.
∴|AB|=||==.
∵点P(2,1)到直线l的距离表示为:.
∴SABP=d|AB|=|m+2|,
当|m+2|=,即m=﹣3 或m=0(舍去)时,(SABP)max=.
此时直线l的方程y=﹣.
21.【2012高考辽宁理20】(本小题满分12分)
如图,椭圆:,a,b为常数),动圆,。点分别为的左,右顶点,与相交于A,B,C,D四点。
(Ⅰ)求直线与直线交点M的轨迹方程;
(Ⅱ)设动圆与相交于四点,其中,
。若矩形与矩形的面积相等,证明:为定值。
【命题意图】本题主要考查圆的方程、椭圆方程、轨迹求法、解析几何中的定值问题,考查转化与化归能力、运算求解能力,是难题.
【解析】设,又知,则
直线的方程为 ①
直线的方程为 ②
由①②得 ③
由点在椭圆上,故可得,从而有,代入③得
……6分
(2)证明:设,由矩形与矩形的面积相等,得
,因为点均在椭圆上,所以
由,知,所以。从而,因而为定值…12分
【点评】本题主要考查圆的性质、椭圆的定义、标准方程及其几何性质、直线方程求解、直线与椭圆的关系和交轨法在求解轨迹方程组的运用。本题考查综合性较强,运算量较大。在求解点的轨迹方程时,要注意首先写出直线和直线的方程,然后求解。属于中档题,难度适中。
22.【2012高考湖北理】(本小题满分13分)
设是单位圆上的任意一点,是过点与轴垂直的直线,是直线与 轴的交点,点在直线上,且满足. 当点在圆上运动时,记点M
的轨迹为曲线.
(Ⅰ)求曲线的方程,判断曲线为何种圆锥曲线,并求其焦点坐标;
(Ⅱ)过原点且斜率为的直线交曲线于,两点,其中在第一象限,它在轴上的射影为点,直线交曲线于另一点. 是否存在,使得对任意的,都有?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(Ⅰ)如图1,设,,则由,
可得,,所以,. ①
因为点在单位圆上运动,所以. ②
将①式代入②式即得所求曲线的方程为.
因为,所以
当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,
两焦点坐标分别为,;
当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,
两焦点坐标分别为,.
(Ⅱ)解法1:如图2、3,,设,,则,,
直线的方程为,将其代入椭圆的方程并整理可得
.
依题意可知此方程的两根为,,于是由韦达定理可得
,即.
因为点H在直线QN上,所以.
于是,.
而等价于,
即,又,得,
故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意的,都有.
图2
图3
图1
O D x
y
A
M
第21题解答图
解法2:如图2、3,,设,,则,,
因为,两点在椭圆上,所以 两式相减可得
. ③
依题意,由点在第一象限可知,点也在第一象限,且,不重合,
故. 于是由③式可得
. ④
又,,三点共线,所以,即.
于是由④式可得.
而等价于,即,又,得,
故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意的,都有.
23.【2012高考北京理19】(本小题共14分)
已知曲线.
(1)若曲线是焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)设,曲线与轴的交点为,(点位于点的上方),直线与
曲线交于不同的两点,,直线与直线交于点,求证:,,
三点共线.
解:(1)原曲线方程可化简得:
由题意可得:,解得:
(2)由已知直线代入椭圆方程化简得:,
,解得:
由韦达定理得:①,,②
设,,
方程为:,则,
,,
欲证三点共线,只需证,共线
即成立,化简得:
将①②代入易知等式成立,则三点共线得证。
24.【2012高考广东理20】(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:的离心率e=,且椭圆C上的点到Q(0,2)的距离的最大值为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)在椭圆C上,是否存在点M(m,n)使得直线:mx+ny=1与圆O:x2+y2=1相交于不同的两点A、B,且△OAB的面积最大?若存在,求出点M的坐标及相对应的△OAB的面积;若不存在,请说明理由.
【答案】本题是一道综合性的题目,考查直线、圆与圆锥曲线的问题,涉及到最值与探索性问题,意在考查学生的综合分析问题与运算求解的能力。
【解析】(1)设 由,所以
设是椭圆上任意一点,则,所以
当时,当时,有最大值,可得,所以
当时, 不合题意
故椭圆的方程为:
(2)中,,
当且仅当时,有最大值,
时,点到直线的距离为
又,此时点。
25.【2012高考重庆理20】(本小题满分12分(Ⅰ)小问5分(Ⅱ)小问7分)
如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左右焦点分别为,线段 的中点分别为,且△ 是面积为4的直角三角形.
(Ⅰ)求该椭圆的离心率和标准方程;
(Ⅱ)过 做直线交椭圆于P,Q两点,使,求直线的方程
【命题立意】本题考查椭圆的标准方程,平面向量数量积的基本运算,直线的一般式方程以及直线与圆锥曲线的综合问题.
解:设所求椭圆的标准方程为,右焦点为。
因是直角三角形,又,故为直角,因此,得。
结合得,故,所以离心率。
在中,,故
由题设条件,得,从而。
因此所求椭圆的标准方程为:
(2)由(1)知,由题意知直线的倾斜角不为0,故可设直线的方程为:,代入椭圆方程得,
设,则是上面方程的两根,因此
,
又,所以
由,得,即,解得,
所以满足条件的直线有两条,其方程分别为:和。
26.【2012高考四川理21】(本小题满分12分)
如图,动点到两定点、构成,且,设动点的轨迹为。
(Ⅰ)求轨迹的方程;
(Ⅱ)设直线与轴交于点,与轨迹相交于点,且,求的取值范围。
【答案】本题主要考查轨迹方程的求法,圆锥曲线的定义等基础知识,考查基本运算能力,逻辑推理能力,考查方程与函数、数形结合、分类讨论、化归与转化等数学思想
[解析](1)设M的坐标为(x,y),显然有x>0,.
当∠MBA=90°时,点M的坐标为(2,, ±3)
当∠MBA≠90°时;x≠2.由∠MBA=2∠MAB,
有tan∠MBA=,即
化简得:3x2-y2-3=0,而又经过(2,,±3)
综上可知,轨迹C的方程为3x2-y2-3=0(x>1)…………………5分
(II)由方程消去y,可得。(*)
由题意,方程(*)有两根且均在(1,+)内,设
所以
解得,m>1,且m2
设Q、R的坐标分别为,由有
所以
由m>1,且m2,有
所以的取值范围是................................................ 12分
[点评]本小题主要考察直线、双曲线、轨迹方程的求法等基础知识,考察思维能力、运算能力,考察函数、分类与整合等思想,并考察思维的严谨性。
27.【2012高考新课标理20】(本小题满分12分)
设抛物线的焦点为,准线为,,已知以为圆心,
为半径的圆交于两点;
(1)若,的面积为;求的值及圆的方程;
(2)若三点在同一直线上,直线与平行,且与只有一个公共点,
求坐标原点到距离的比值.
【答案】(1)由对称性知:是等腰直角,斜边
点到准线的距离
圆的方程为
(2)由对称性设,则
点关于点对称得:
得:,直线
切点
直线
坐标原点到距离的比值为.
28.【2012高考福建理19】如图,椭圆E:的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率.过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8.
(Ⅰ)求椭圆E的方程.
(Ⅱ)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相较于点Q.试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
解答:(Ⅰ)设
则
的周长为
椭圆的方程为
(Ⅱ)由对称性可知设与
直线
(*)
(*)对恒成立, 得
29.【2012高考上海理22】(4+6+6=16分)在平面直角坐标系中,已知双曲线:.
(1)过的左顶点引的一条渐进线的平行线,求该直线与另一条渐进线及轴围成的三角形的面积;
(2)设斜率为1的直线交于、两点,若与圆相切,求证:;
(3)设椭圆:,若、分别是、上的动点,且,求证:到直线的距离是定值.
[解](1)双曲线,左顶点,渐近线方程:.
过点A与渐近线平行的直线方程为,即.
解方程组,得. ……2分
所以所求三角形的面积1为. ……4分
(2)设直线PQ的方程是.因直线与已知圆相切,
故,即. ……6分
由,得.
设P(x1, y1)、Q(x2, y2),则.(lb ylfx)
又2,所以
,
故OP⊥OQ. ……10分
(3)当直线ON垂直于x轴时,
|ON|=1,|OM|=,则O到直线MN的距离为.
当直线ON不垂直于x轴时,
设直线ON的方程为(显然),则直线OM的方程为.
由,得,所以.
同理. ……13分
设O到直线MN的距离为d,因为,
所以,即d=.
综上,O到直线MN的距离是定值. ……16分
【点评】本题主要考查双曲线的概念、标准方程、几何性质及其直线与双曲线的关系、椭圆的标准方程和圆的有关性质.特别要注意直线与双曲线的关系问题,在双曲线当中,最特殊的为等轴双曲线,它的离心率为,它的渐近线为,并且相互垂直,这些性质的运用可以大大节省解题时间,本题属于中档题 .
30.【2012高考陕西理19】本小题满分12分)
已知椭圆,椭圆以的长轴为短轴,且与有相同的离心率。
(1)求椭圆的方程;
(2)设O为坐标原点,点A,B分别在椭圆和上,,求直线的方程。
【解析】(Ⅰ)由已知可设椭圆的方程为,
其离心率为,故,则,
故椭圆的方程为
(Ⅱ)解法一 两点的坐标分别为,
由及(Ⅰ)知,三点共线且点不在轴上,
因此可设直线的方程为.
将代入中,得,所以,
将代入中,得,所以,
又由,得,即,
解得 ,故直线的方程为或
解法二 两点的坐标分别为,
由及(Ⅰ)知,三点共线且点不在轴上,
因此可设直线的方程为.
将代入中,得,所以,
又由,得,,
将代入中,得,即,
解得 ,故直线的方程为或
31.【2012高考山东理21】(本小题满分13分)
在平面直角坐标系中,是抛物线的焦点,是抛物线上位于第一象限内的任意一点,过三点的圆的圆心为,点到抛物线的准线的距离为.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)是否存在点,使得直线与抛物线相切于点?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)若点的横坐标为,直线与抛物线有两个不同的交点,与圆有两个不同的交点,求当时,的最小值.
解:
(Ⅰ)依题线段为圆的弦,由垂径定理知圆心的纵坐标,
又到抛物线准线的距离为,所以.
所以为所求.
(Ⅱ)假设存在点,,又,,设,.变形为
因为直线为抛物线的切线,故,解得,
即,.
又取中点,,由垂径定理知,
所以,,,所以存在,.
(Ⅲ)依题,,圆心,,圆的半径,
圆心到直线的距离为,
所以,.
又联立,
设,,,,则有,.
所以,.
于是,
记,
,所以在,上单增,
所以当,取得最小值,
所以当时,取得最小值.
32.【2012高考江西理20】 (本题满分13分)
已知三点O(0,0),A(-2,1),B(2,1),曲线C上任意一点M(x,y)满足.
(1) 求曲线C的方程;
(2) 动点Q(x0,y0)(-2<x0<2)在曲线C上,曲线C在点Q处的切线为l向:是否存在定点P(0,t)(t<0),使得l与PA,PB都不相交,交点分别为D,E,且△QAB与△PDE的面积之比是常数?若存在,求t的值。若不存在,说明理由。
解:(1)依题意可得,
,
由已知得,化简得曲线C的方程:
(2)假设存在点P(0,t)(t<0)满足条件,则直线PA的方程是,直线PB的方程是,曲线C在点Q处的切线l的方程为它与y轴的交点为,由于,因此
①当时, ,存在,使得,即l与直线PA平行,故当时不符合题意
②当时,,所以l 与直线PA,PB一定相交,分别联立方程组,
解得D,E的横坐标分别是
则,又,
有,又
于是
对任意,要使△QAB与△PDE的面积之比是常数,只需t满足,
解得t=-1,此时△QAB与△PDE的面积之比为2,故存在t=-1,使△QAB与△PDE的面积之比是常数2。
【点评】本题以平面向量为载体,考查抛物线的方程,直线与抛物线的位置关系以及分类讨论的数学思想. 高考中,解析几何解答题一般有三大方向的考查.一、考查椭圆的标准方程,离心率等基本性质,直线与椭圆的位置关系引申出的相关弦长问题,定点,定值,探讨性问题等;二、考查抛物线的标准方程,准线等基本性质,直线与抛物线的位置关系引申出的相关弦长问题,中点坐标公式,定点,定值,探讨性问题等;三、椭圆,双曲线,抛物线综合起来考查.一般椭圆与抛物线结合考查的可能性较大,因为它们都是考纲要求理解的内容.
33.【2012高考天津理19】(本小题满分14分)
设椭圆的左、右顶点分别为A,B,点P在椭圆上且异于A,B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)若直线AP与BP的斜率之积为,求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若|AP|=|OA|,证明直线OP的斜率k满足
【答案】(1)取,;则
(2)设;则线段的中点