解析几何大题训练(一)
1. (2011年高考江西卷) (本小题满分12分)
已知过抛物线y22pxp0的焦点,斜率为22的直线交抛物线于
Ax1,y2,Bx2,y2(x1x2)两点,且AB9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若OCOAOB,求的值.
2. (2011年高考福建卷)(本小题满分12分)
如图,直线l :y=x+b与抛物线C :x2=4y相切于点A。
(1)
求实数b的值;
(11) 求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.
3. (2011年高考天津卷)(本小题满分13分)
x2y2设椭圆221(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P(a,b)满足|PF2||F1F2|.
ab(Ⅰ)求椭圆的离心率e;
(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点.若直线PF2与圆(x1)2(y3)216相交于M,N两点,且|MN|=|AB|,求椭圆的方程.
584.(2010辽宁)(本小题满分12分)
x2y2设F1,F2分别为椭圆C:221(ab0)的左、右焦点,过F2的直线l与椭
ab圆C 相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60,F1到直线l的距离为23. (Ⅰ)求椭圆C的焦距;
(Ⅱ)如果AF22F2B,求椭圆C的方程.
解析几何大题训练(二)
1.(2010辽宁)(本小题满分12分)
x2y2设椭圆C:221(ab0)的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B
ab两点,直线l的倾斜角为60o,AF2FB.
(I)
求椭圆C的离心率; 如果|AB|=
15,求椭圆C的方程. 4(II)
2.(2010北京)(本小题共14分)
已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是(2,0),(2,0),离心率是椭圆C交与不同的两点M,N,以线段为直径作圆P,圆心为P。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;
6,直线y=t3(Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值。
3.(2010福建)(本小题满分12分)
已知抛物线C:y22px(p0)过点A (1 , -2)。 (I)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;
(II)是否存在平行于OA(O为坐标原点)的直线L,使得直线L与抛物线C有公共点,
5若存在,求直线L的方程;若不存在,说明理由。 5且直线OA与L的距离等于
4.(2010湖北)(本小题满分13分)
已知一条曲线C在y轴右边,C上没一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1。
(Ⅰ)求曲线C的方程
(Ⅱ)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,
都有FA?FB<0若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。
解析几何大题训练(三)
3),(0,3)的距离之和等于4,设点P1、在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,的轨迹为C,直线ykx1与C交于A,B两点. (Ⅰ)写出C的方程;
(Ⅱ)若OAOB,求k的值。(变式:若AOB为锐角(钝角),则k的取值范围。)
x2y22、已知直线yx1与椭圆221(ab0)相交于A、B两点.
ab (1)若椭圆的离心率为
3,焦距为2,求线段AB的长; 3 (2)在(1)的椭圆中,设椭圆的左焦点为F1,求△ABF1的面积。
3、 已知动圆过定点F(0,2),且与定直线L:y2相切. (I)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(II)若AB是轨迹C的动弦,且AB过F(0,2), 分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQBQ.
x2y23
4.(2010·天津)已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四
ab2
个顶点得到的菱形的面积为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(-a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且→QA·→QB=4,求y0的值.
解析几何大题训练(四)
x2y21
1.(2011·山东日照质检)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,直线ab2y=x+6与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M、N,且线段MN1
的垂直平分线过定点G(,0),求实数k的取值范围.
8
2.(2009·江苏)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,经过点
A(2,2),其焦点F在x轴上.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程;
(3)设过点M(m,0)(m>0)的直线交抛物线C于D,E两点,ME=2DM,记D和E两点间的距离为f(m),求f(m)关于m的表达式.
3.(2010·安徽)如图,已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,1
F2在x轴上,离心率e=.
2
(1)求椭圆E的方程; (2)求∠F1AF2的平分线所在直线l的方程; (3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点若存在,请找出;若不存在,说明理由.
4、(2009辽宁卷文)已知,椭圆C以过点A(1,),两个焦点为(-1,0)(1,0)。
(1)
32求椭圆C的方程;
(2)
E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,
证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。
解析几何大题训练(一)
1. (2011年高考江西卷) (本小题满分12分)
已知过抛物线y22pxp0的焦点,斜率为22的直线交抛物线于
Ax1,y2,Bx2,y2(x1x2)两点,且AB9.
(1)求该抛物线的方程;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若
OCOAOB,求的值.
(1)直线AB的方程是
y22(xp),与y22px联立,从而有4x25pxp20, 2所以:x1x25p,由抛物线定义得:ABx1x2p9,所以p=4, 4抛物线方程为:y28x
(2)由
p=4,
4x25pxp20,化简得x25x40,从而
x11,x24,y122,y242,从而A:(1,22),B(4,42)
设OC(x3,y3)(1,22)(4,42)=(14,2242),又y328x3,即22218
2(41),即(21)241,解得0,或2. 2. (2011年高考福建卷)(本小题满分12分) 如图,直线l :y=x+b与抛物线C :x2=4y相切于点A。
(2)
求实数b的值;
(11) 求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.
yxb【解析】(I)由2得x24x4b0 ()
x4y因为直线l与抛物线C相切,所以(4)24(4b)0,解得b1.
(II)由(I)可知b1,故方程()即为x24x40,解得x2,将其代入x24y,得y=1,故点A(2,1).
因为圆A与抛物线C的准线相切,所以圆心A到抛物线C的准线y=-1的距离等于圆A的半径r,
即r=|1-(-1)|=2,所以圆A的方程为(x2)2(y1)24.
3. (2011年高考天津卷)(本小题满分13分)
x2y2设椭圆221(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P(a,b)满足|PF2||F1F2|.
ab(Ⅰ)求椭圆的离心率e;
(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点.若直线PF2与圆(x1)2(y3)216相交于M,N两点,且|MN|=|AB|,求椭圆的方程.
【解析】(Ⅰ)设F1(c,0),F2(c,0)(c0),因为|PF2||F1F2|,所以(ac)2b22c,
58整理得
cc12()210,即2e2e10,解得e. aa2(Ⅱ)由(Ⅰ)知a2c,b3c,可得椭圆方程为3x24y212c2,直线PF2的方程为
y3(xc),
2228c3x4y12cA,B两点坐标满足方程组,消y整理得5x28cx0,解得x0或,
5y3(xc)所以
8c3316c,c),(0,3c),所以由两点间距离公式得|AB|=, 555A,B两点坐标为(于是|MN|=|AB|=2c,圆心(1,3)到直线PF2的距离d583|2c|, 2x2y2|MN|232221. 因为d()4,所以(2c)c16,解得c2,所以椭圆方程为16122424.(2010辽宁)(本小题满分12分)
x2y2设F1,F2分别为椭圆C:221(ab0)的左、右焦点,过F2的直线l与椭
ab圆C 相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60,F1到直线l的距离为23. (Ⅰ)求椭圆C的焦距;(Ⅱ)如果AF22F2B,求椭圆C的方程.
解:(Ⅰ)设焦距为2c,由已知可得F1到直线l的距离3c23,故c2.所以椭圆C的焦距为4. (Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知y10,y20,直线l的方程为y3(x2).
y3(x2),得(3a2b2)y243b2y3b40. 联立x2y2221ba3b2(22a)3b2(22a),y2.因为AF22F2B,所以y12y2. 解得y13a2b23a2b2
3b2(22a)3b2(22a)2. 即3a2b23a2b2 得a3.而a2b24,所以b5.
x2y2故椭圆C的方程为1.
95解析几何大题训练(二)
1.(2010辽宁)(本小题满分12分)
x2y2设椭圆C:221(ab0)的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B
ab两点,直线l的倾斜角为60o,AF2FB.⑴求椭圆C的离心率;⑵如果|AB|=求椭圆C的方程.
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知y1<0,y2>0. (Ⅰ)直线l的方程为 y3(xc),其中ca2b2.
y3(xc),联立x2y2得(3a2b2)y223b2cy3b40
221ba3b2(c2a)3b2(c2a),y2解得y1,因为AF2FB,所以y12y2. 22223ab3ab15,43b2(c2a)3b2(c2a)c22•即 ,得离心率 e. ……6分 22223ab3aba31243ab215(Ⅱ)因为AB1y2y1,所以•22.
3433ab由得bca235515a.所以a,得a=3,b5. 344x2y2椭圆C的方程为1. ……12分
95
2.(2010北京)(本小题共14分)
6,直线y=t3已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是(2,0),(2,0),离心率是椭圆C交与不同的两点M,N,以线段为直径作圆P,圆心为P。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标; (Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值。
ca6,且c2,所以a3,ba2c21,所以椭圆C的方程3解:(Ⅰ)因为x2为y21
3yt2(Ⅱ)由题意知p(0,t)(1t1),由 得x3(1t) x22y1333 所以点P的坐标是(0,)
22所以圆P的半径为3(1t2),解得t(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P的方程x2(yt)23(1t2)。因为点Q(x,y)在圆P上。所以yt3(1t2)x2t3(1t2) 设tcos,(0,),则t3(1t2)cos3sin2sin()
6当
3,即t,且x0,y取最大值2.
123.(2010福建)(本小题满分12分)
已知抛物线C:y22px(p0)过点A (1 , -2)。 (I)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;
(II)是否存在平行于OA(O为坐标原点)的直线L,使得直线L与抛物线C有公共点,
5若存在,求直线L的方程;若不存在,说明理由。 5且直线OA与L的距离等于
4.(2010湖北)(本小题满分13分)
已知一条曲线C在y轴右边,C上没一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1。
(Ⅰ)求曲线C的方程
(Ⅱ)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,
都有FA?FB<0若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。
解析几何大题训练(三)
3),(0,3)的距离之和等于4,设点P1、在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,的轨迹为C,直线ykx1与C交于A,B两点.(Ⅰ)写出C的方程;
(Ⅱ)若OAOB,求k的值。(变式:若AOB为锐角(钝角),则k的取值范围。)
3),,(03)为焦解:(Ⅰ)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(0,y2点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴b2(3)1,故曲线C的方程为x1.
4222(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足
2y21,x,消去y并整理得(k24)x22kx30, 4ykx1.故x1x22k3.若OAOB,即x1x2y1y20. ,xx1222k4k433k22k2而y1y2kx1x2k(x1x2)1,于是x1x2y1y222210,
k4k4k42化简得4k210,所以k.
x2y22、已知直线yx1与椭圆221(ab0)相交于A、B两点.
ab12 (1)若椭圆的离心率为
3,焦距为2,求线段AB的长; 3 (2)在(1)的椭圆中,设椭圆的左焦点为F1,求△ABF1的面积。
3c3,2c2,即a3,则ba2c22 (3分) 3a3解:(1)e
x2y2∴椭圆的方程为1 (4分)
32
x2y21联立消去y得:5x26x30 (5分) 23yx1设A(x1,y1),B(x2,y2)
则x1x263,x1x255 (8分)
|AB|(x1x2)2(y1y2)2[1(1)2](x1x2)24x1x2612832()2
555
(10分)
(2)由(1)可知椭圆的左焦点坐标为F1(-1,0),直线AB的方程为x+y-1=0,
|101|1122 所以点F1到直线AB的距离d=2, (12分)
又|AB|=
18346831•2, ∴△ABF1的面积S=|AB|•d=• (14分)
255523、 已知动圆过定点F(0,2),且与定直线L:y2相切. (I)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(II)若AB是轨迹C的动弦,且AB过F(0,2), 分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQBQ.
解:(I)依题意,圆心的轨迹是以F(0,2)为焦点,L:y2为准线的抛物线上……2分
因为抛物线焦点到准线距离等于4, 所以圆心的轨迹是
x28y………………….5分
(II)直线AB与x轴不垂直,设AB:ykx2. A(x1,y1),B(x2,y2).…………….6分
ykx2,2由12可得x8kx160, x1x28k,x1x216 ………8分
yx.8抛物线方程为yx2,求导得yx. 所以过抛物线上A、B两点的切线斜率分别是
k111111x1,k2x2 ,k1k2x1x2x1x21 4444161814所以,AQBQ
x2y23
4.(2010·天津)已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四
ab2
个顶点得到的菱形的面积为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(-a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且→QA·→QB=4,求y0的值.
c3
解析:(1)由e==,得3a2=4c2.再由c2=a2-b2,得a=2b.
a2
a=2b,1
由题意,可知×2a×2b=4,即ab=2.解方程组
2ab=2,
a=2,
得b=1.
故椭圆的方程为+y2=1.
4
(2)由(1)可知A(-2,0),且直线l的斜率必存在.设B点的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2).
x2
y=kx+2
于是A、B两点的坐标满足方程组x+y=1.4
2
2
,
由方程组消去y并
整理,得
(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0.
16k2-42-8k24k由根与系数的关系,得-2x1=,于是x1=,从而y1=.
1+4k21+4k21+4k2
8k22k
设线段AB的中点为M,则M的坐标为-2,2.
1+4k1+4k
以下分两种情况讨论:
①当k=0时,点B的坐标是(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是→QA→·QB→=4,得y0=±22. =(-2,-y0),→QB=(2,-y0).由OA②当k≠0时,线段AB的垂直平分线的方程为
8k22k16kx+y-=-.令x=0,解得y=-2022.
1+4k1+4kk1+4k由→OA=(-2,-y0),→QB=(x1,y1-y0), →·QB→=-2x1-y0(y1-y0)=QA4
16k4+15k2-1
=4. 22
1+4k14214
整理,得7k=2,故k=±.从而y0=±.综上,y0=±22,或y0
75
2
-2
2-8k2
1+4k2
6k6k4k+2+2=1+4k21+4k1+4k
214=±.
5
解析几何大题训练(四)
x2y21
1.(2011·山东日照质检)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,直线ab2y=x+6与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M、N,且线段MN的垂直平分线过定点
1
G(,0),求实数k的取值范围. 8
1c1ba2-c232
解析:(1)根据题意e=,即=,∴==1-e=,
2a2aa2|6|x2y2
又∵r==b,∴b=3,a=2,∴椭圆C的方程为+=1.
431+1
22
xy
4+3=1,
(2)设M(x,y),N(x,y),由
y=kx+m1
1
2
2
消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
∴Δ=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,即m2<4k2+3.① 8km6m由根与系数关系得x1+x2=-,则y1+y2=,
3+4k23+4k2
4km3m∴线段MN的中点P的坐标为(-,).
3+4k23+4k21
又线段MN的垂直平分线l′的方程为y=-x-,
k8
1
4km13m1
由点P在直线l′上,得2-, 2=--3+4kk3+4k812
即4k+8km+3=0.∴m=-(4k2+3),由①得
8k4k2+3k2
2
<4k2+3,
1555
∴k>,即k>或k<-.∴实数k的取值范围是-∞,-
20101010
2
5
∪,+∞. 10
2.(2009·江苏)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,经过点
A(2,2),其焦点F在x轴上.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程; (3)设过点M(m,0)(m>0)的直线交抛物线C于D,E两
点,
ME=2DM,记D和E两点间的距离为f(m),求f(m)关于m的表达式.
解析:(1)由题意,可设抛物线C的标准方程为y2=2px.因为点A(2,2)在抛物线C上,
所以p=1.因此,抛物线C的标准方程为y2=2x.
1
的坐标是,0,又直线
2
(2)由(1)可得焦点FOA的斜率为=1,故与直线
2
2
1
OA垂直的直线的斜率为-1,因此,所求直线的方程是x+y-=0.
2
(3)方法一:设点D和E的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),直线DE的方程是y=k(x-m),k≠0.
y1±1+2mk222
将x=+m代入y=2x,有ky-2y-2km=0,解得y1,2=.
kk2
2
2
由ME=2DM和1+1+2mk=2(1+2mk-1),化简得k=.
4
m142222
因此DE=(x1-x2)+(y1-y2)=(1+2)(y1-y2)=(1+2)
11+2mk2
kkk2
=
92
(m+4m). 4
32
所以f(m)=m+4m(m>0).
2
s2t2→=2→方法二:设D,s,E,t.由点M(m,0)及MEDM得22
t2-m=2(m-),
2
s2
t-0=2(0-s).
s2
2
3
=2
因此t=-2s,m=s.所以f(m)=DE=
2
2s-
22
+-2s-s2
m2+4m(m>0).
3.(2010·安徽)如图,已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,
1
F2在x轴上,离心率e=.
2
(1)求椭圆E的方程; (2)求∠F1AF2的平分线所在直线l的方程; (3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点若存在,请找出;若不存在,说明理由.
x2y2
解析:(1)设椭圆E的方程为2+2=1.
ab1c1
由e=,即=,得a=2c,∴b2=a2-c2
2a2=3c2.
x2y2
于是椭圆的方程化为2+2=1.
4c3c1
3
将A(2,3)代入上式,得2+2=1,解得c=2(负值舍去).
cc故椭圆E的方程为+=1.
1612
3
(2)方法一:由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),于是直线AF1的方程为y=(x4+2),即3x-4y+6=0,直线AF2的方程为x=2.
由点A在椭圆E上的位置知,直线l的斜率为正数.
|3x-4y+6|
=|x-2|.
5
x2y2
设P(x,y)为l上任一点,则
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0(因其斜率为负,故舍去).
于是由3x-4y+6=-5x+10,得2x-y-1=0. 故直线l的方程为2x-y-1=0.
方法二:∵A(2,3),F1(-2,0),F2(2,0), →1=(-4,-3),AF→2=(0,-3). ∴AF114
∴+=(-4,-3)+(0,-3)=-(1,2). →→35AF1|AF2|5从而k1=2,l:y-3=2(x-2),即2x-y-1=0.
(Ⅲ)方法一:假设存在这样的两个不同的点B(x1,y1)和C(x2,y2), →1AF→2AFy2-y11
∵BC⊥l,∴kBC==-.
x2-x12
x1+x2
2
设BC的中点为M(x0,y0),则x0=,y0=
y1+y2
2
.
由于M在l上,故2x0-y0-1=0.①
又点B、C在椭圆上,于是有
x12y12
+=1与+=1.
16121612
x22y22
两式相减,得
x22-x12y22-y12
16
+
12
=0.
即
x1+x2
16
x2-x1
+
y1+y2
12
y2-y1
=0.
1x1+x2y2-y11y1+y2
将该式整理为·+··=0,并将直线BC的斜率kBC和
82x2-x162
11
线段BC的中点表示代入该表达式中,得x0-y0=0,即3x0-2y0=0.②
812
①×2-②,得x0=2,y0=3.
即BC的中点为点A,这是不可能的. 故不存在满足题设条件的相异两点.
方法二:假设存在B(x1,y1),C(x2,y2)两点关于直线l对称,则l⊥BC,1
从而kBC=-.
2
1x2y2
设直线BC的方程为y=-x+m,将其代入椭圆方程+=1,得一元二
21612
12
次方程3x+4-x+m=48.
2
2
即x2-mx+m2-12=0,且x1与x2是该方程的两个根,由根与系数的关系得
x1+x2=m.
13m于是y1+y2=-(x1+x2)+2m=.
22
m3m
从而线段BC的中点坐标为,.
24
3m又线段BC在直线y=2x-1上,于是=m-1,得m=4.
4即线段BC的中点坐标为(2,3),与点A重合,矛盾. 故不存在满足题设条件的相异两点.
4、(2009辽宁卷文)已知,椭圆C以过点A(1,),两个焦点为(-1,0)(1,0)。
(3)
32求椭圆C的方程;
(4)
E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,
证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。
解:(Ⅰ)由题意,c=1,可设椭圆方程为 ,将点A的坐标代入方
21a21 c2程: ,(舍a,解得4 221a94(a1)14去)
所以椭圆方程为 。 x2y2431x2y23(Ⅱ)设直线AE方程为:yk(x1),代入1得
4323(34k2)x24k(32k)x4(k)2120
2 设E(xE,yE),F(xF,yF),因为点A(1,)在椭圆上,所以
34(k)2123ykxk ………8分 xF2 EE234k232又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以—K代K,可得
34(k)2123,ykxk xF2EE2234k所以直线EF的斜率KEFyFyEk(xFxE)2k1
xFxExFxE2即直线EF的斜率为定值,其值为。 ……12分
12
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