新編高考數(shù)學(xué)文二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練五 Word版含解析
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1、 專題能力提升練(五) 解析幾何 一、選擇題(每小題5分) 1.過(guò)點(diǎn)(5,2)且在y軸上截距是x軸上截距的2倍的直線方程是( ) A.2x+y-12=0 B.5x-10y+12=0 C.2x+y-12=0或2x-5y=0 D.x-2y-9=0或2x-5y=0 解析:設(shè)直線在x軸上截距為a,則在y軸上截距為2a,若a=0,得直線方程是2x-5y=0;若a≠0,則方程為+=1,又直線過(guò)點(diǎn)(5,2),得a=6,得直線方程是2x+y-12=0. 答案:C 2.已知直線ax+by+c=0與圓O:x2+y2=1相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=,則·的值是( ) A.- B.
2、 C.- D.
解析:在△OAB中,由|OA|=|OB|=1,|AB|=,可得∠AOB=120°,所以·=1×1×cos120°=-.
答案:A
3.已知命題p:4 3、條件.
答案:B
4.若圓C:x2+y2+2x-4y+3=0關(guān)于直線2ax+by+6=0對(duì)稱,則由點(diǎn)M(a,b)向圓所作的切線長(zhǎng)的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
解析:由題意知直線2ax+by+6=0過(guò)圓心C(-1,2),則a-b-3=0,當(dāng)點(diǎn)M(a,b)到圓心的距離最小時(shí),切線長(zhǎng)最短,|MC|==,當(dāng)a=2時(shí)最小,此時(shí)b=-1,切線長(zhǎng)等于4.
答案:C
5.已知點(diǎn)A(-t,0),B(t,0),若圓C:(x-3)2+(y+4)2=1上存在點(diǎn)P,使得∠APB=90°,則正數(shù)t的取值范圍是( )
A.[4,6] B.[5,6] C.[4,5] D.[3 4、,6]
解析:圓C上存在點(diǎn)P使∠APB=90°,即圓C與以AB為直徑的圓有公共點(diǎn),所以-1≤t≤+1,即4≤t≤6.
答案:A
6.已知方程+=1表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,則m的取值范圍為( )
A.
B.(1,2)
C.(-∞,0)∪(1,2)
D.(-∞,-1)∪
解析:依題意得不等式組,
解得m<-1或1 5、,代入y2=4x,得y0=±,所以P.由橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,可設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),則,
解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
答案:D
8.設(shè)F為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F且斜率為-1的直線l與雙曲線C的兩條漸近線分別交于A,B兩點(diǎn),若A為線段BF的中點(diǎn),則雙曲線C的離心率e=( )
A. B.
C. D.
解析:由題意知,直線l的方程為y=-(x-c),解方程組,得A,解方程組,得B,因?yàn)锳為線段BF的中點(diǎn),所以=+c,即b=3a,所以e2===1+9=10,所以e=.
答案:A
9.已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F與橢圓+=1(a>b> 6、0)的一個(gè)焦點(diǎn)重合,它們?cè)诘谝幌笙迌?nèi)的交點(diǎn)為P,且PF與x軸垂直,則橢圓的離心率為( )
A.- B.-1
C. D.
解析:由于拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),結(jié)合題意得a2-b2=1?、?,又由題意知P點(diǎn)的坐標(biāo)為P(1,2),則+=1 ②.由①②得a2=3+2,a=1+,e===-1,選B.
答案:B
10.已知橢圓+=1(a>b>0,a≥4)的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線y2=8x的焦點(diǎn)F重合,設(shè)拋物線的準(zhǔn)線與橢圓+=1相交于A,B兩點(diǎn),則△ABF的面積的最小值為( )
A.4 B.6
C.8 D.12
解析:由題意知,拋物線y2=8x的焦點(diǎn)F(2,0), 7、準(zhǔn)線為x=-2,
所以c=2,a2-b2=4.
把x=-2代入橢圓方程+=1,
得y2=b2,
取A,B.
因?yàn)椤鰽BF的面積為
S=×4×2b=4
==4a-,
S′=4+>0,
所以S為增函數(shù),因?yàn)閍≥4,所以S≥12.
答案:D
二、填空題(每小題5分)
11.已知圓O:x2+y2=5,直線l:xcosθ+ysinθ=1(0<θ<).設(shè)圓O上到直線l的距離等于1的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為k,則k=__________.
解析:圓心(0,0)到直線l的距離為1,又圓O的半徑為,所以圓上有4個(gè)點(diǎn)符合條件.
答案:4
12.直線x-ky+1=0與圓O:x2+y2=4相交于兩點(diǎn)A 8、、B,則動(dòng)弦AB中點(diǎn)M的軌跡方程是______________.
解析:設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),易知直線恒過(guò)定點(diǎn)P(-1,0),由垂徑定理可得⊥,故·=x(x+1)+y2=0,即2+y2=.
答案:2+y2=
13.兩條互相垂直的直線2x+y+2=0和ax+4y-2=0的交點(diǎn)為P,若圓C過(guò)點(diǎn)P和點(diǎn)M(-3,2),且圓心C在直線y=x上,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________________.
解析:由2x+y+2=0和ax+4y-2=0垂直得2a+4=0,故a=-2,代入直線方程,聯(lián)立解得交點(diǎn)坐標(biāo)為P(-1,0),易求得線段MP的垂直平分線l的方程為x-y+3=0.設(shè)圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( 9、x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),則圓心(a,b)為直線l和直線y=x的交點(diǎn),聯(lián)立,解得圓心C的坐標(biāo)為(-6,-3),從而解得r2=34,所以圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+6)2+(y+3)2=34.
答案:(x+6)2+(y+3)2=34
14.過(guò)拋物線x2=4y上一點(diǎn)M(x0,y0)(x0>0)作拋物線的切線與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn)N(x1,y1),則x0-x1的最小值為__________.
解析:由x2=4y,得y=x2,則y′=x,拋物線的準(zhǔn)線方程為y=-1.因?yàn)辄c(diǎn)M(x0,y0)是拋物線x2=4y上一點(diǎn),所以y0=x,且過(guò)點(diǎn)M的拋物線的切線的斜率k=x0,切線方程為y-y0=x0 10、(x-x0),即y-x=x0(x-x0),令y=-1,得x1=x0-,所以x0-x1=x0+≥2,所以x0-x1的最小值為2.
答案:2
15.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P為橢圓+y2=1上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到直線x-y+6=0的最大距離為__________.
解析:通解:設(shè)直線x-y+a=0與橢圓相切,則方程組有唯一解,消去x,得4y2-2ay+a2-3=0,Δ=4a2-16(a2-3)=0,解得a=±2,所以直線x-y±2=0與橢圓相切,所以點(diǎn)P到直線x-y+6=0的最大距離為直線x-y-2=0與直線x-y+6=0間的距離,最大距離為=4.
優(yōu)解:設(shè)P(x,y),則+y2=1,且P( 11、x,y)到直線x-y+6=0的距離為d=.設(shè),
則d=
=
=
=≤=4,
所以點(diǎn)P到直線x-y+6=0的最大距離為4.
答案:4
三、解答題(第16,17,18,19題每題12分,第20題13分,第21題14分)
16.過(guò)平面內(nèi)M點(diǎn)的光線經(jīng)x軸反射后與圓C:x2+(y-2)2=2相切于A,B兩點(diǎn).
(1)若M點(diǎn)的坐標(biāo)為(5,1),求反射光線所在直線的方程;
(2)若|AB|=,求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程.
解:(1)由光的反射原理知,反射光線所在直線必過(guò)點(diǎn)(5,-1),設(shè)反射光線所在直線的斜率為k,則此直線方程可以設(shè)為y+1=k(x-5),即kx-y-5k-1=0(*).
又 12、反射光線與圓C:x2+(y-2)2=2相切,所以=,
解得k=-1或-,代入(*)化簡(jiǎn)整理,得反射光線所在直線的方程為x+y-4=0或7x+23y-12=0.
(2)設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y)(y≥0),則反射光線所在直線必過(guò)點(diǎn)M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)Q(x,-y),設(shè)動(dòng)弦AB的中點(diǎn)為P,則|AP|=,故|CP|==.
由射影定理|CP|·|CQ|=|AC|2,
得|CQ|==8,
即=8,
即x2+(y+2)2=128(y≥0).
17.已知直線l1:mx-y=0,l2:x+my-2m-2=0.
(1)證明:m取任意實(shí)數(shù)時(shí),l1和l2的交點(diǎn)總在一個(gè)定圓C上;
(2)直線AB與(1 13、)中的圓C相交于A,B兩點(diǎn),
①若弦AB被點(diǎn)P平分,求直線AB的方程.
②若直線AB經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(2,3),求使△ABC的面積取得最大值時(shí)的直線AB的方程.
解:(1)設(shè)l1和l2的交點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則有,
消去m得,x2+y2-2x-2y=0,
即(x-1)2+(y-1)2=2,
所以l1和l2的交點(diǎn)總在圓心坐標(biāo)為(1,1),半徑為的圓上.
(2)①當(dāng)弦AB被點(diǎn)P平分時(shí),CP⊥AB,
因?yàn)閗CP==1,
所以kAB=-1,由點(diǎn)斜式方程,得直線AB的方程為y-=-,即x+y-1=0.
②當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),直線AB的方程為x=2,可求得|AB|=2,S△ABC=×2× 14、1=1;
當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)直線AB的方程為y-3=k(x-2),即kx-y+3-2k=0,
則圓心C到直線AB的距離d==,
又S△ABC=d×2
==,
當(dāng)d2=2=1,
即k=時(shí),△ABC面積取得最大值1,
此時(shí),直線AB的方程為y-3=(x-2),即3x-4y+6=0.
綜上所求直線AB的方程為x=2或3x-4y+6=0.
18.已知拋物線D的頂點(diǎn)是橢圓+=1的中心,焦點(diǎn)與橢圓的右焦點(diǎn)重合.
(1)求拋物線D的方程;
(2)已知?jiǎng)又本€l過(guò)點(diǎn)P(4,0),交拋物線D于A,B兩點(diǎn).是否存在垂直于x軸的直線m被以AP為直徑的圓M所截得的弦長(zhǎng)恒為定值?如果存在,求 15、出m的方程;如果不存在,說(shuō)明理由.
解:(1)由題意,可設(shè)拋物線D的方程為y2=2px(p>0).
由4-3=1,得拋物線的焦點(diǎn)為(1,0),∴p=2.∴拋物線D的方程為y2=4x.
(2)設(shè)A(x1,y1),假設(shè)存在直線m:x=a滿足題意,則圓心M,過(guò)M作直線x=a的垂線,垂足為E,設(shè)直線m與圓M的一個(gè)交點(diǎn)為G.
則|EG|2=|MG|2-|ME|2,
即|EG|2=|MA|2-|ME|2
=-2
=y(tǒng)+
+a(x1+4)-a2=x1-4x1+a(x1+4)-a2=(a-3)x1+4a-a2.
當(dāng)a=3時(shí),|EG|2=3,此時(shí)直線m被以AP為直徑的圓M所截得的弦長(zhǎng)恒為定值2 16、.
因此存在直線m:x=3滿足題意.
19.已知雙曲線G的中心在原點(diǎn),它的漸近線與圓x2+y2-10x+20=0相切.過(guò)點(diǎn)P(-4,0)作斜率為的直線l,使得直線l和雙曲線G交于A,B兩點(diǎn),和y軸交于點(diǎn)C,并且點(diǎn)P在線段AB上,|PA|·|PB|=|PC|2.
(1)求雙曲線G的方程;
(2)橢圓S的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,它的短軸是G的實(shí)軸.如果S中垂直于l的平行弦的中點(diǎn)的軌跡恰好是G的漸近線截在S內(nèi)的部分,求橢圓S的方程.
解:(1)設(shè)雙曲線G的漸近線的方程為y=kx,
則由已知可得=,
所以k=±,即雙曲線G的漸近線的方程為y=±x.
設(shè)雙曲線G的方程為x2-4y2=m 17、,A(xA,yA),B(xB,yB).
由,得3x2-8x-16-4m=0,
則xA+xB=,xAxB=-.(*)
因?yàn)閨PA|·|PB|=|PC|2,
P,A,B,C共線且P在線段AB上,
所以(xP-xA)(xB-xP)=(xP-xC)2,
整理得:4(xA+xB)+xAxB+32=0,
將(*)代入上式,解得:m=28.
所以雙曲線G的方程為-=1.
(2)由題可設(shè)橢圓S的方程為:+=1(a>2),
弦的兩個(gè)端點(diǎn)分別為M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中點(diǎn)為Q(x0,y0),
由,
得+=0,
因?yàn)椋剑?,
x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,
18、所以-=0,
所以S中垂直于l的平行弦的中點(diǎn)的軌跡為直線-=0截在橢圓S內(nèi)的部分.
又這個(gè)軌跡恰好是G的漸近線截在S內(nèi)的部分,所以=,
所以a2=56,橢圓S的方程為+=1.
20.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率e=,且過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)過(guò)原點(diǎn)的直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn)(A,B不是橢圓C的頂點(diǎn)).點(diǎn)D在橢圓C上,且AD⊥AB,直線BD與x軸交于點(diǎn)M,在第一象限內(nèi)是否存在A點(diǎn),使得AM與橢圓相切?若存在,求出A點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.
解:(1)由e=,得a=2b,把點(diǎn)代入橢圓方程可得:
+=1?b=1,
所以橢圓C的方程為+y2=1.
19、(2)假設(shè)存在A(x1,y1),(x1>0,y1>0),
則B(-x1,-y1),直線AB的斜率kAB=,
又AB⊥AD,所以直線AD的斜率k=-,
設(shè)直線AD的方程為y=kx+m,
D(x2,y2),
由題意知k≠0,m≠0,
由,
可得(1+4k2)x2+8mkx+4m2-4=0.
所以x1+x2=-,
因此y1+y2=k(x1+x2)+2m=,
由題意知,x1≠x2,所以kBD==-=,
所以直線BD的方程為y+y1=(x+x1),
令y=0,得x=3x1,即M(3x1,0),可得kAM=-.
設(shè)過(guò)點(diǎn)A的直線l:y=tx+p與橢圓相切,則把y=tx+p代入+y2 20、=1,
得(1+4t2)x2+8ptx+4p2-4=0有兩個(gè)相等實(shí)根,
所以Δ=(8pt)2-4×4(p2-1)(1+4t2)=0,
所以4t2=p2-1.
又方程的解為x1,即x1=-,y1=,所以t=-.
若AM是橢圓的切線,則-=-,即x=2y,
又因?yàn)椋珁=1,所以x=,y=,
所以x1=,y1=,所以在第一象限內(nèi)存在點(diǎn)A,使得AM與橢圓相切.
21.(20xx·浙江杭州一模)已知橢圓+=1(a>b>0),離心率e=,且過(guò)點(diǎn).
(1)求橢圓方程;
(2)Rt△ABC以A(0,b)為直角頂點(diǎn),邊AB,BC與橢圓交于B,C兩點(diǎn),求△ABC面積的最大值.
解:(1)由e=,即=,
又a2-b2=c2,得a=3b,
把點(diǎn)代入橢圓方程可得+=1?b=1.
所以橢圓方程為+y2=1.
(2)由題意知AB,BC所在直線的斜率均存在,不妨設(shè)AB的方程為y=kx+1,
則AC的方程為y=-x+1.
由
得(1+9k2)x2+18kx=0?xB=,
將k用-代替,可得xC=,
從而有|AB|=·,
|AC|=·.
于是S△ABC=|AB||AC|=162×
=162×.
令t=k+≥2,
有S△ABC==≤,
當(dāng)且僅當(dāng)t=>2時(shí)取等號(hào),
(S△ABC)max=.
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