专题六_解析几何(教案)
2012届高考数学二轮复习资料 专题六 解析几何(教师版)
【考纲解读】
1. 掌握直线斜率与倾斜角、直线方程、两条直线平行垂直、距离等.
2. 掌握确定圆的几何要素、圆的标准方程与一般方程、点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系; 初步了解用代数方法处理几何问题的思想. 3. 掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质; 理解数形结合的思想; 了解圆锥曲线的简单应用.
4. 了解双曲线的定义、几何性质, 掌握双曲线的标准方程, 会利用定义、标准方程和几何性质解决一些简单的问题.
5. 了解抛物线的定义、几何性质, 掌握抛物线的标准方程, 会利用定义、标准方程和几何性质解决一些简单的问题.
6. 了解圆锥曲线的简单应用,理解直线与椭圆、直线与抛物线的位置关系.
【考点预测】
本章知识的高考命题热点有以下两个方面:
1. 直线与圆是历年高考的重点考查内容,在客观题中出现,一般只有一个选择或填空,考查求圆的方程以及直线与圆的位置关系,难度较低;在解答题中出现,经常与圆锥曲线相结合。2. 圆锥曲线是高考的一个热点内容,多数考查圆锥曲线的定义、方程和性质。在客观题中主要考查离心率、渐近线、定义和方程等,所以要熟练它们基本量之间的关系,掌握它们之间转化的技巧与方法。解答题多对圆锥曲线方程、直线与圆锥曲线的位置关系(包括弦长、中点弦、曲线方程求法等)综合考查,多在与其它知识的交汇点处(如平面向量等)命题,组成探索性及综合性大题,考查学生分析问题、解决问题的能力,难度较大。
【要点梳理】 1. 直线的倾斜角与斜率:k =tan α(α≠90) , k =
y 2-y 1
(x 1≠x 2) .
x 2-x 1
2. 直线方程的几种形式:经常用的有点斜式、斜截式、一般式、截距式,注意其各自的适应条件.
3. 平行与垂直:掌握两直线平行与垂直的条件, 同时要注意其各自的适应范围. 4. 距离: 熟练点到直线的距离与两条件平行直线的距离公式. 5. 熟记圆的标准方程与一般方程.
6. 位置关系:点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系. 7. 熟记椭圆、双曲线、抛物线的定义、方程及几何性质. 8. 熟练弦长公式、中点弦的求法(联立方程组与点差法). 【考点在线】
考点一 两条直线的位置关系(平行与垂直)
例1.(2010年高考安徽卷文科4) 过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是 (A )x-2y-1=0 (B)x-2y+1=0 (C)2x+y-2=0 (D )x+2y-1=0 【答案】.A
【解析】设直线方程为x -2y +c =0,又经过(1,0),故c =-1,所求方程为x -2y -1=0.
【名师点睛】本小题考查两直线平行关系及直线方程的求解. 因为所求直线与与直线x-2y-2=0平行,所以设平行直线系方程为x -2y +c =0,代入此直线所过的点的坐标,得参数值,进而得直线方程. 也可以用验证法,判断四个选项中方程哪一个过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行.
【备考提示】:两条直线的位置关系是高考考查的重点之一, 熟练其基础知识是解答好本类题的关键.
练习1: (2011年高考浙江卷文科12) 若直线与直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m =_______ 【答案】1 【解析】k 1=
1212
, k 2=-, 直线互相垂直, ∴k 1⋅k 2=-1,即⋅(-) =-1, ∴m =1. 2m 2m
考点二 圆的方程
例2. (2010年高考山东卷文科16) 已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直 线l :y =x -
1被该圆所截得的弦长为C 的标准方程为 . 【答案】(x -3) 2+y 2=4
【解析】由题意,设圆心坐标为(a,0),则由直线l :y =x -1被该圆所截得
的弦长为
2
+2=(a-1)2,解得a=3或-1,又因为圆心在x 轴的正半轴上,所以a=3,故圆心坐标为(3,0),又已知圆C 过点(1,0),所以所求圆的半径为2,故圆C 的标准方程为(x -3) 2+y 2=4。
A
.(x -+y =5 B
.(x ++y =5
2222
C .(x -5) +y =5 D .(x +5) +y =5
2222
【答案】D
【解析】由题意知,圆心在y 轴左侧,排除A 、C 在Rt ∆0AO ,
0A 51OA 1
==⇒0O =5,选D. =k =,故
0O 0O 0A 25
考点三 圆锥曲线的定义、方程、几何性质
例3. (2011年高考福建卷文科11) 设圆锥曲线I’的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线I’上存在点P 满足PF 1:F 1F 2:PF 2= 4:3:2,则曲线I’的离心率等于
132
或 B. 或2 223123C. 或2 D. 或
232
A. 【答案】A
【解析】由PF 1:F 1F 2:PF 2= 4:3:2,可设PF 1=4k , F 1F 2=3k , PF 2=2k , 若圆锥曲线为椭圆, 则2a =6k , 2c =3k , e =选A.
【名师点睛】本题考查了圆锥曲线的定义、几何性质。
【备考提示】:圆锥曲线的定义、方程、几何性质是圆锥曲线的主要内容,是高考的热点,
必须熟练掌握.
13; 若圆锥曲线为双曲线, 则2a =2k , 2c =3k , e =, 故22
x 2y 2
+=1的离心率为( ) 练习3: (2011年高考海南卷文科4) 椭圆
168
A.
11
B. D.
232
【答案】D
【解析】因为a =4, c =
考点四 直线与圆锥曲线的综合应用
, 选D. x 2y 2
+=1交于P (x 1, y 1)、例4. (2011年高考山东卷理科22) 已知动直线l 与椭圆C: 32
Q (x 2, y 2)两不同点,且△OPQ 的面积S ∆
OPQ 2
2
2
2
其中O 为坐标原点. (Ⅰ)证明x 1+x 2和y 1+y 2均为定值;
又因为S ∆OPQ =
所以|x 1|⋅|y 1|=
②
由①、②得|x 1|=
y 1|=1. 此时x 2
+x 2
2
y 2
12=3, y 1+2=2,
(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx +m ,
0,将其代入x 2y 2
由题意知m ≠3+2=1,得
(2+3k 2) x 2+6kmx +3(m 2-2) =0,
其中∆=36k 2
m 2
-12(2+3k 2
)(m 2
-2) >0, 即3k 2
+2>m 2
…………(*)
又x =-6km 3(m 2-1+x 22+3k 2, x 2) 1x 2=2+3k
2
,
所以|PQ |==2+3k
2
因为点O 到直线l
的距离为d =
所以S 1
∆OPQ =
2
|PQ |⋅
d =2+3k 2
=
又S ∆OPQ =
2
整理得3k 2
+2=2m 2
, 且符合(*)式,
此时x 2
+x 2=(x 2
6km 1
2
1+x 2) -2x 1x 2=(-2+3k 2) 2-2⨯3(m 2-2)
2+3k
2
=3, y 2+y 2222222
12=3(3-x 1) +3(3-x 2) =4-3
(x 21+x 2) =2.
综上所述,x 2
2
2
2
1+x 2=3; y 1+y 2=2, 结论成立。 II )解法一:
1)当直线l 的斜率存在时,
由(I
)知|OM |=|x 1|=
2
PQ |=2|y 1|=2,
因此|OM |⋅|PQ |=
2= 2)当直线l 的斜率存在时,由(I )知
x 1+x 22=3k
2m
, y 1+y 22=k (x 1+x 22) +m =-3k 2-3k 2+2m 21
2m +m =2m =m
, |OM |2
=(x 1+x 22) 2+(y 1+y 22) 2=9k 24m 2+1m 2=6m 2-24m 2=12(3-1m
2
), 22
|PQ |2=(1+k 2) 24(3k +2-m ) 2(2m 2+1) 1(2+3k 2) 2=m 2=2(2+m
2
), ( ( (
111所以|OM |2⋅|PQ |2=
2⨯(3-m 2) ⨯2⨯(2+
m
2) 即|OM |⋅|PQ |≤
5
2
, 当且仅当2|OM |=|PQ |= 因此 |OM|·|PQ|的最大值为5
2
.
(III )椭圆C 上不存在三点D ,E ,G
,使得S ∆ODE =S ∆ODG =S ∆OEG =
证明:假设存在D (u , v ), E (x 1, y 1), G (x 2, y 2) 满足S ∆ODE =S ∆ODG =S ∆OEG =2
,由(I )得
u 2+x 2=3, u 2+x 223; v 2+y 222
12=3, x 21+x 2=1=2, v 2+y 2=2, y 21+y 2=2,
解得u 2=x 2=x 2
3; v 2=y 22
12=
21=y 2=1.
因此u , x 只能从±1, x 2, v , y 1, y 2只能从±1中选取,
因此D ,E ,G
只能在(±
±1) 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S ∆ODE =S ∆ODG =S ∆OEG =
矛盾, 所以椭圆C 上不存在满足条件的三点D ,E ,G.
【名师点睛】本题考查直线与圆锥曲线的综合应用, 考查学生分类讨论等数学思想, 考查学生分析问题、解决问题的能力。
【备考提示】:这类综合性问题,是高考中区分度比较大的题目,所以我们在二轮复习中,在务实基础知识的基础上,掌握弦长、中点弦等类型题的解法,适当做些题目以提高运算能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力是根本所在。
x 2y 2
练习3:(2010年高考天津卷文科21)已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率
,连
a b
接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)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).
|= (i
)若|AB
,求直线l 的倾斜角; 5
(0,y 0)QB=4. 求y 0的值. (ii )若点Q 在线段AB 的垂直平分线上,且QA
【解析】(Ⅰ)解:由
e=
c 22222
=,得3a =4c . 再由c =a -b ,解得a=2b. a 2
由题意可知
1
⨯2a ⨯2b =4,即ab=2. 2
⎧a =2b , x 2
+y 2=1. 解方程组⎨得a=2,b=1,所以椭圆的方程为4⎩ab =2,
(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知点A 的坐标是(-2,0). 设点B 的坐标为(x 1, y 1) ,直线l 的斜率为k. 则直线l 的方程为y=k(x+2).
⎧y =k (x +2),
⎪
于是A 、B 两点的坐标满足方程组⎨x 2消去y 并整理,得 2
⎪+y =1. ⎩4(1+4k 2) x 2+16k 2x +(16k 2-4) =0.
16k 2-42-8k 24k
x =由-2x 1=,得. 从而. y =11
1+4k 21+4k 21+4k 2
所以|AB |=. =2
1+4k
2k 1⎛8k 2⎫
=- x +(2)当k ≠0时,线段AB 的垂直平分线方程为y -⎪。 2
1+4k k ⎝1+4k 2⎭
6k
。 2
1+4k
由QA =(-2, -y 0),QB =(x 1, y 1-y 0),
令x =0,解得y 0=-
-2(2-8k 2)6k ⎛4k 6k ⎫QA ∙QB =-2x 1-y 0(y 1-y 0)=++ 22 22⎪1+4k 1+4k ⎝1+4k 1+4k ⎭
=
4(16k 4+15k 2-1)
(1+4k )
2
22
=4,
。所以y 0=。
。 5
整理得7k =
2。故k =
综上,y 0=±
y 0=±【易错专区】 问题:圆锥曲线的性质
x 2y 2
+=1的中心和左焦点,例. (2010年高考福建卷文科11)若点O 和点F 分别为椭圆43
点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP 的最大值为( )
A.2 B.3 C.6 D.8 【答案】C
x 02y 02x 022
【解析】由题意,F (-1,0),设点P (x 0, y 0) ,则有+=1, 解得y 0=3(1-) ,
434 2
因为FP =(x 0+1, y 0) ,OP =(x 0, y 0) ,所以OP ⋅FP =x 0(x 0+1) +y 0
x 02x 02=OP ⋅FP =x 0(x 0+1) +3(1-) =+x 0+3,此二次函数对应的抛物线的对称轴为
44
22
x 0=-2,因为-2≤x 0≤2,所以当x 0=2时,OP ⋅FP 取得最大值+2+3=6,选C 。
4
【名师点睛】本题考查椭圆的方程、几何性质、平面向量的数量积的坐标运算、二次函数的单调性与最值等,考查了同学们对基础知识的熟练程序以及知识的综合应用能力、运算能力,本题容易忽视椭圆的范围而错选。
【备考提示】:要在高考中立于不败之地,必须熟练掌握圆锥曲线的基础知识。 【考题回放】
1. (2011年高考安徽卷文科4) 若直线3x +y +a =0过圆x +y +2x -4y =0的圆心, 则a 的值为( )
(A )-1 (B) 1 (C) 3 (D) -3 【答案】B
2
2
【解析】圆的方程x +y +2x -4y =0可变形为(x +1) +(y -2) =5,所以圆心为
2222
(-1,2),代入直线3x +y +a =0得a =1. 2.(2011年高考广东卷文科8) 设圆C 与圆
C 的圆心轨迹为( )
A . 抛物线 B . 双曲线 C . 椭圆 D . 圆 【答案】A
【解析】设圆C 圆心C (x , y ) ,半径为R,A(0,3),点C 到直线y=0的距离为|CB|,由题得
外切,与直线y =0相切.则
|CA |=R +1=y +1∴x 2+(y -3) 2=y +1∴y =
抛物线,所以选
A.
12
x +1, 所以圆C 的圆心C 轨迹是8
【解析】设和两坐标轴相切圆的方程为:(x -m ) +(y -m ) =m ,将(4,1) 带入方程整理
2
得:m -10m +17=0,C
1C 2=
222
=8.
2
2
5.(2011年高考江西卷理科9) 若曲线C 1:x +y -2x =0与曲线C 2:y (y -mx -m ) =0有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是( ) A.
(
) B.
(0) ∪(0
) ] D.(-∞
,∪
,+∞) c.
[
【答案】B
【解析】因为直线y=0与曲线C 1有两个不同的交点, 要使曲线C 1和曲线C 2有四个不同的交点, 只须直线y -mx -m =0与曲线C 1:x +y -2x =0有两个不同的交点即可, 而曲线
2
2
C 1是一个圆, 所以圆心(1,0)到直线y -m x -m =0的距离
为
得
6. (2011年高考重庆卷理科8) 在圆x +y -2x -6y =0内,过点E (0,1)的最长弦和最短
2
2
弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( )
(A
) (B
) (C
) (D
)【答案】B
【解析】由题意,AC 为直径,设圆心为F ,则F E ⊥B D , 圆的标准方程为
(x -1)
2
+(y -3)=10,故F
(1,3),由此,易得:AC =,又k EF =
2
3-1
=2,所1-0
1以直线BD 的方程为y =-x +1,F 到BD
由此得,BD ==
22
所以四边形ABCD
的面积为
11
AC BD =⨯= 22
7. (2011年高考海南卷文科9) 已知直线l 过抛物线C 的焦点, 且与C 的对称轴垂直, l 与C 交于A,B 两点,|AB|=12,P为C 的准线上一点, 则∆ABP 的面积为( ) A.18 B.24 C.36 D.48 【答案】C
【解析】因为AB 过抛物线的焦点且与对称轴垂直, 所以线段AB 是抛物线的通径, 长为
2p =12, 所以p =6, 又点P 到AB 的距离为焦参数p , 所以∆ABP 的面积为
12
, 故选C. p ⨯2p =p =36
2
8. (2011年高考山东卷文科9) 设M(x 0,y 0) 为抛物线C :x =8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F FM 为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( ) (A)(0,2) (B)[0,2] (C)(2,+∞) (D)[2,+∞) 【答案】C
【解析】设圆的半径为r, 因为F(0,2)是圆心, 抛物线C 的准线方程为y =-2, 由圆与准线相切知4
2
2
2
y 0) 在圆x 2+(y -2) 2=r 2 ,所以x 02+(y 0-2) 2=r 2>16, 所以8y 0+(y 0-2) 2>16, 即
有y 0+4y 0-12>0, 解得y 0>2或y 02, 选C.
2
x 2y 2
9. (2011年高考山东卷理科8) 已知双曲线2-2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线均和圆
a b
C:x +y -6x +5=0相切, 且双曲线的右焦点为圆C 的圆心, 则该双曲线的方程为( )
2
2
x 2y 2x 2y 2x 2y 2x 2y 2
(A)-=1 (B) -=1 (C) -=1 (D) -=1
54453663
【答案】A
【解析】由圆C:x +y -6x +5=0得:(x -3) +y =4, 因为双曲线的右焦点为圆C 的圆心(3,0),所以c=3,又双曲线的两条渐近线bx ±ay =0均和圆C 相切,
2
2
2
2
=2, 即
x 2y 23b 2
=1, 故选A. =2, 又因为c=3,所以b=2,即a =5, 所以该双曲线的方程为-
54c
10. (2011年高考辽宁卷理科3) 已知F 是抛物线y 2=x的焦点,A,B 是该抛物线上的两点,
AF +BF =3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )
(A)
357
(B) 1 (C) (D) 444
11
+n+= 44
【答案】C
【解析】设A 、B 的横坐标分别是m 、n ,由抛物线定义,得AF +BF =3=m+m+n+
15m +n 55
=3,故m+n=,=,故线段AB 的中点到y 轴的距离为. 22244
11. (2011年高考全国新课标卷理科7) 设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于 A,B两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( ) (A
(B
(C )2 (D )3 【答案】B
2b 2b 2
=4a ,∴2=2 【解析】由题意知,AB 为双曲线的通径,所以,AB =a a
b 2
又e =+2=,故选B.
a
点评:本题考查双曲线标准方程和简单几何性质,通过通经与长轴的4
倍的关系可以计算出
⎧y =2x ⇒x =a ⎨2A 2
5⎩x +
y
∴x =
,
y =
, a ) 在椭圆上,
1515
22
)
122222 a -b =5, 又 ,故选C ⇒a =11b ∴+=1∴b =
a 2b 2213. (2011年高考湖北卷文科14) 过点(-1, -2) 的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的
则直线l 的斜率为 。 【答案】 1或
17
7
【解析】依题意直线l 斜率存在,设为k ,则l 方程为y +2=k (x +1) ,圆方程化简为(x -1) 2+(y -1) 2=
1,由弦长为及几何图形,可知圆心(1,1)到直线l
的距离
17=k =1或. 7
d =14. (2011年高考辽宁卷文科13) 已知圆C 经过A(5,1) ,B(1,3) 两点,圆心在x 轴上.则C 的方程为___________. 【答案】(x -2)+y =10
2
2
【解析】直线AB 的斜率是k AB =
3-11
=-,中点坐标是(3,2).故直线AB 的中垂线方程1-52
, ⎧⎪y -2=2(x -3)y -2=2(x -3),由⎨得圆心坐标C (2,0),
=故圆
⎪⎩y =0,
的方程为(x -2)+y =10。
2
2
15. (2011年高考山东卷文科22) 在平面直角坐标
x 2
系xOy 中,已知椭圆C :+y 2=1. 如图所示,斜
3
率为k (k >0) 且不过原点的直线l 交椭圆C 于A ,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于B 两点,
点G ,交直线x =-3于点D (-3, m ) .
(Ⅰ)求m 2+k 2的最小值;
(Ⅱ)若OG =OD ∙OE ,(i )求证:直线l 过定点;
(ii )试问点B ,G 能否关于x 轴对称?若能,求出此时 ABG 的外接圆方程;若不能,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)由题意:设直线l :y =kx +n (n ≠0) ,
2
⎧y =kx +n ⎪222
(1+3k ) x +6knx +3n -3=0, 设A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) ,AB 的中由⎨x 2消y 得:2
⎪+y =1⎩3
-6kn
, 即
1+3k 2
-3kn -3kn n
, , 所以中点E 的坐标为x 0=y =kx +n =⨯k +n =00
1+3k 21+3k 21+3k 2-3kn n 1m
k =K E (, 因为O 、E 、D 三点在同一直线上,所以,即,, ) -=-OE OD 22
1+3k 1+3k 3k 3
11
解得m =,所以m 2+k 2=2+k 2≥2, 当且仅当k =1时取等号, 即m 2+k 2的最小值为
k k
点E (x 0, y 0) , 则由韦达定理得: x 1+x 2=2.
m ⎧
y =-x ⎪m ⎪3
(Ⅱ)(i )证明:由题意知:n>0,因为直线OD 的方程为y =-x , 所以由⎨2得交点
3⎪x +y 2=1
⎪⎩3
G
的纵坐标为y G =
n 2
OG =OD ∙OE ,所以又因为, , 且y =m y =D E
1+3k 2
m 2n 1, 又由(Ⅰ)知: , 所以解得k =n , 所以直线l 的方程为=m ⋅m =22
m +31+3k k
l :y =kx +k , 即有l :y =k (x +1) , 令x =-1得,y=0,与实数k 无关, 所以直线l 过定点
(-1,0).
(ii )假设点B ,G 关于x 轴对称, 则有 ABG 的外接圆的圆心在x 轴上, 又在线段AB 的中垂线上, 由(i )知点
G(
, 所以点
B(
, 又因为直线l 过定点
=k ,又因为m =1,所以解得m 2=1或6,又因为
(-1,0),所以直线l
k 13-m 2>0, 所以m 2=6舍去, 即n 2=1,此时k=1,m=1,E (
2x+2y+1=0,圆心坐标为(-
-31
, ) ,AB 的中垂线为44
1-311252
G((, ) ,
圆半径为,圆的方程为(x +) +y =. ,0) ,
222224
综上所述, 点B ,G 关于x 轴对称, 此时 ABG 的外接圆的方程为(x +) +y =
1
2
22
5. 4
16. (2011年高考辽宁卷理科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e =
1
,求BC 与AD 的比值; 2
(II )当e 变化时,是否存在直线l ,使得BO ∥AN ,并说明理由
【解析】(I )因为C 1,C 2的离心率相同,故依题意可设
x 2y 2b 2y 2x 2
C 1:2+2=1, C 2:4+2=1, (a >b >0).
a b a a
设直线l :x =t (|t |
联立,求得A t ⎛⎛, B t . ⎝⎝当e =
1
,分别用y A ,y B 表示A 、B 的纵坐标,可知 时,b =2
2|y B |b 23==. |BC|:AD|=
2|y A |a 24
(II )t=0时的l 不符合题意,t ≠0时,BO//AN当且仅当BO 的斜率k BO 与AN 的斜率k AN 相等,即
ab 21-e 2=-2⋅a . ,解得t =-2=
a -b 2e t t -a
1-e 2
因为|t |
1,解得2e
所以当0
存在直线l 使得BO//AN.
【高考冲策演练】
一、选择题:
1. (2011年高考安徽卷文科3) 双曲线2x -y =8的实轴长是( )
2
2
(A )2
(B) (C) 4
【答案】C
x 2y 2
【解析】2x -y =8可变形为-=1,则a 2=4,a =2,2a =4. 故选C.
48
2
2
2. (2011年高考陕西卷文科2) 设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是( )
(A )y =-8x (B ) y =-4x (C) y =8x (D) y =4x 【答案】C
【解析】:设抛物线方程为y =ax ,则准线方程为x =-
2
2
2
2
2
a a
于是-=-2⇒a =8故选C 44
x 2y 2
=1(a >0) 的渐近线方程为3x ±2y =0, 则3.(2011年高考湖南卷文科6) 设双曲线2-
a 9
a 的值为( )
A .4 B .3 C .2 D .1 【答案】C
【解析】由双曲线方程可知渐近线方程为y =±
2
3
x ,故可知a =2。 a
4.(2010年高考山东卷文科9)已知抛物线y =2px (p >0) ,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线与A 、若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) B 两点,
(A )x =1 (B)x =-1 (C)x =2 (D)x =-2 【答案】B
【解析】设A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2), 则有y 1=2px 1,y 2=2px 2,两式相减得:
2
2
(y 1-y 2)(y 1+y 2) =2p (x 1-x 2) ,又因为直线的斜率为1,所以
y 1-y 2
=1,所以有
x 1-x 2
y 1+y 2=2p ,又线段AB 的中点的纵坐标为2,即y 1+y 2=4,所以p =2,所以抛物线
两个不同的公共点,则实数b 的取值范围为( )
(A
)(2 (B
)[22 (C
)(-∞, 2 (2++∞) (D
)(2+ 【答案】D
⎧x =2+cos θ, 22
【解析】⎨化为普通方程(x -2) +y =1,表
y =sin θ⎩
示圆,
因为直线与圆有两个不同的交点,所以
1, 解得
2
2:利用数形结合进行分析
得
AC =2-b =b =2
同理分析,可知2b 0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16
相切,则p 的值为( )
(A )
1
2
(B )1 (C )2 (D )4
【答案】C
【解析】由题设知,直线x =-故选C .
p ⎛p ⎫22
与圆(x -3)+y =16相切,从而3- -⎪=4⇒p =2. 2⎝2⎭
8.(2010年高考湖北卷文科9)若直线y =x +
b 与曲线y =3有公共点,则b 的取值范围是( )
A.[1-
1+ C.[-1,1+ 【答案】D
【解析】曲线方程可化简为(x -2) 2+(y -3) 2=4(1≤y ≤3) ,即表示圆心为(2, 3)半径为2的半圆,依据数形结合,当直线y =x +b 与此半圆相切时须满足圆心(2,3)到直线y=x+b距离等于2
,解得b =1+
b =1-,因为是下半圆故可得b =1+,当直线过(0,3)时,解得b=3,
故1-b ≤3, 所以C 正确.
9.(2010年高考辽宁卷文科7)设抛物线y =8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一
点,PA ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF
斜率为PF =( ) (A
)(B ) 8 (C )
(D ) 16 【答案】B
【解析】利用抛物线定义,易证∆PAF 为正三角形,则|PF |=
2
B.[1,3]
D.[1-
4
=8 ︒
sin30
10.(2010年高考辽宁卷文科9)设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B , 如果直
线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( ) (A
(B
(C
)【答案】D
11
(D
) 22
x 2y 2
【解析】不妨设双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为:2-2=1(a >0, b >0) ,
a b b b
则一个焦点为F (c , 0), B (0,b ,) 一条渐近线斜率为:,直线FB 的斜率为:-,
a c
c b b
∴⋅(-) =-1,∴b 2=ac ,c 2-a 2-ac =
0,解得e ==a c a . 11. (2010年高考宁夏卷文科5) 中心在远点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点
(4,2),则它的离心率为( )
(A
(B
(C
【答案】D
(D
c -21【解析】易知一条渐近线的斜率为k =. =-
,故e ==a 242
12.(2010年高考广东卷文科7)若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( ) A.
4321
B. C. D. 5555
二.填空题:
13.(2011年高考重庆卷文科13) 过原点的直线与圆x +y -2x -4y +4=0相交所得弦的
长为2,则该直线的方程为 【答案】2x -y =0
14. (2011年高考重庆卷理科15) 设圆C 位于抛物线y =2x 与直线x =3所组成的封闭区域(包含边界)内,则圆C 的半径能取到的最大值为
1
【解析】为使圆C 的半径取到最大值,显然圆心应该在x 轴上且与直线x =3相切,设圆C
2
的半径为r ,则圆C 的方程为(x +r -3)+y =r ,将其与y =2x 联立得:
2
2
2
22
2
-r 6x 2+2(r -2)x +9-6r =0,令∆=⎡(9)=⎣2(r -2)⎤⎦-4
2
0并由r >0,得
:,
r =1
x 2y 2x 2y 2
+=115. (2011年高考山东卷文科15) 已知双曲线2-2=1(a >0,b >0) 和椭圆
a b 169
有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 .
x 2y 2
【答案】-=1
43
【解析】由题意知双曲线的焦点为
,0) 、
,0), 即
又因为双曲线的离心率
c x 2y 22
为=, 所以a =2, 故b =3, 双曲线的方程为-=1. a 43
y 2x 216. (2011年高考江西卷文科12) 若双曲线-=1的离心率e=2,则16m
【答案】48
y 2x 2
a 2=16, b 2=m ,【解析】2-2=1知,并在双曲线中有:a 2+b 2=c 2,
a b c 2c 16+m
⇒m=48. ∴离心率e==2⇒2=4=
a a 16
三.解答题:
17.(2011年高考安徽卷文科17)
,l 2:y=k2x -1,其中实数k 1⋅k 2满足k 1k 2+2=0,设直线l 1:y =k 1x+1
(I )证明l 1与l 2相交;
(II )证明l 1与l 2的交点在椭圆2x +y=1上.
【解析】(1)(反证法)假设l 1与l 2不相交,则l 1与l 2必平行,∴k 1=k2 代入k 1k 2+2=0得
2
k 1+2=0,与k 1是实数相矛盾。从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交。
22
(2)(方法一)由⎨
⎧y =k 1x +1
得交点p 的坐标(x,y )为
⎩y =k 2x -1
2⎧x =⎪k 2-k 1⎪
, ⎨
k +k ⎪y =21
⎪k 2-k 1⎩
而
2x 2+y2=1
所以l 1与l 2的交点p 的(x,y )在椭圆2x +y=1上。 18. (2011年高考福建卷文科18) 如图,直线l :y=x+b与抛物线C :x 2=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.
【解析】(I )由⎨
2
2
⎧y =x +b
2
⎩x =4y
得x -4x -4b =0 (*)
2
2
因为直线l 与抛物线C 相切, 所以∆=(-4) -4⨯(-4b ) =0, 解得b =-1.
(II )由(I )可知b =-1, 故方程(*) 即为x -4x +4=0, 解得x =2, 将其代入x =4y , 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(x -2) +(y -1) =4.
19. (2011年高考全国新课标卷文科20) 在平面直角坐标系中,曲线y =x -6x +1与坐标轴的交点都在圆C 上, (1)求圆C 的方程;
2
2
2
22
(2)如果圆C 与直线x -y +a =0交于A,B 两点,且OA ⊥OB ,求a 的值。 【解析】(Ⅰ)
曲线y =x -6x +1, 与y 轴交点为(0, 1), 与x 轴交点为(3+22, 0), (3-22, 0) 因而圆心坐标为C (3, t ), 则有3+(t -1) =(22) +t ∴t =1
22
半径为+(t -1) =3,所以圆方程是(x -3) +(y -1) =9
2
2
2
2222
⎧x -y +a =0
(Ⅱ)设点A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) 满足⎨ 22
(x -3) +(y -1) =9⎩
解得:2x +(2a -8) x +a -2a +1=0
2
2
∴∆=56-16a -4a 2>0 x 1, 2
(8-2a ) ±56-16a -4a 2
=
4
a 2-2a +1
∴x 1+x 2=4-a , x 1∙x 2=
2
OA ⊥OB , ∴x 1x 2+y 1y 2=0, y 1=x 1+a , y 2=x 2+a
∴2x 1x 2+a (x 1+x 2) +a 2=0, ∴a =-1
x 2y 2
20. (2011年高考陕西卷文科17) 设椭圆C: 2+2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率
a b
为
34
(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线被C 所截线段的中点坐标 55
a 2-b 29c 316【解析】(Ⅰ)将(0,4)代入C 的方程得2=1 ∴b=4又e == 得即=2
a 25a 5b
1-
169
, =2
a 25
x 2y 2
+=1 ∴a =5 ∴C 的方程为
2516
( Ⅱ)过点(3,0)且斜率为
44
的直线方程为y =(x -3), 55
4
(x -3)代入C的方程, 5
设直线与C的交点为A(x 1, y 1),B(x 2, y 2),将直线方程y =
x 2(x -3)33++=1,即x 2-3x -8=
0,解得x 1=
得,x 2=, 252522
2
∴ AB
的中点坐标x =
x 1+x 23y +y 226
=, y =1=(x 1+x 2-6)=-,即中点为22255
⎛36⎫
, -⎪。 ⎝25⎭
注:用韦达定理正确求得结果,同样给分。
x 2y 2
21. (2011年高考四川卷文科21) 过点C (0,1)的椭圆2+2=1(a >b >
0) 的离心率为
a b
,椭圆与x 轴交于两点A (a ,0)、B (-a ,0) ,过点C 的直线l 与椭圆交于另一点D ,并2
与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q .
(I )当直线l 过椭圆右焦点时,求线段CD 的长;
(Ⅱ)当点P 异于点B 时,求证:OP ∙OQ 为定值
.
【解析】(I )因为椭圆过C(1,0),所以b=1.
,所以
c x 2222=又
a =b +c ,故a =2, c =+y 2=1. a 24
⎧x 2⎧2
+y =1, x =⎪⎪⎪⎪47或当直线l 过椭圆右焦点时,直线l
得⎨y =
1,由⎨
y =1, ⎪y =-1,
⎪7⎩
⎛⎫⎧x =0,
则C (
0,1), D ⎨ 7, -1⎪⎪,
故|CD |=y =1. ⎩⎝⎭
16
. =7
(Ⅱ)直线CA 的方程为
x
+y =1 ①. 设点P (x 0,0)(x 0≠-2) ,则直线AP 的方程为2
x
+y =1 ②. x 0
⎛8x 0x 02-4⎫8x 0
, 把②代入椭圆方程,得x D =,从而可求D . 22⎪2
4+x 0⎝4+x 04+x 0⎭
因为B(-2,0),所以直线BD 的方程为y =
x 0-2
(x +2) ③,
2x 0+2由①③可得x Q =
⎛42⎫4
,从而求得Q ,1-⎪.
x 0⎭x 0⎝x 0
⎛42⎫
OP ⋅OQ =x 0⋅+0⋅ 1-⎪=4,
x 0⎝x 0⎭
所以OP ⋅OQ 为定值.
22. (2011年高考全国卷文科22) 已知O 为坐标原点,F 为椭圆
y 2
C :x +=1在y 轴正半轴上的焦点,过F
且斜率为的直线l 与
2
2
C 交与A 、B 两点,点P 满足OA +OB +OP =0. (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.
y 2
=1得
F (0,1),l :y =+1,
【解析】(Ⅰ) 证明:由x +2
2
⎧y =1-⎪2
2得4x --1=0
由⎨y 2
=1⎪x +
⎩2
=设A (x 1, y 1), B (x 1, y 1), 则
x 1=x 2=
=+1=,y 1=,
⎧
⎪x p =-(x 1+x 2) =-
y 2=1=OA +OB +OP =0. ∴⎨2
⎪y =-(y +y ) =-1
12⎩
p
212
x p +=(-+=1故点P 在C 上
222
2
y p 2
(Ⅱ)法一:点
P (-
, -1) , P 关于点O 的对称点为Q
,∴Q ,1) ,
22
2
1
K AQ K AP
2
-1
y -1====-1,即∠PAQ =90 ,同理
12x -1
2K PB K BQ =-1即∠PBQ =90 ,∴ ∠PAQ +∠PBQ =180 A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上. ⎛2⎫
⎪则PQ 的中垂线为:y =-2x 设A 、B 的中点为D (x 3, y 3) Q , 1法二:由已知有 2⎪2⎝⎭
⎧x 1+x 22
x ==⎪⎪324⎨
⎪y =y 1+y 2=-2x 1+1+-2x 1+1=13
∴⎪222 ⎩
()()
⎛21⎫
⎪则AB 的中垂线为:y
=2x +1 D , ∴ 42⎪
24⎝⎭