门源一中高二复习试题------解析几何
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,
请把正确答案的代号填在题后的括号内(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)。
1(2010·苏州模拟) 若ab
⎝a 0⎫⎭的直线PQ 的倾斜角的取值
是 ( )A. ⎛πππ
⎝0,2⎭ B. ⎛⎝2π⎫⎭ C. ⎛⎝-π,-2⎭
D. ⎛π
⎝-2,0⎫⎭
2.当a 为任意实数时,直线(2a +3) x +y -4a +2=0恒过定点P ,则
过点P 的抛物线的标准方程是
A .x 2=32y 或y 2
=-
1
2
x B
.
x 2=-32y
或
y 2=
12
x
C .y 2
=32x 或x 2
=-
1
2
y D .
y 2=-32x
或
x 2
=12
y
3.设双曲线x 2 –y 2=1的两条渐近线与直线
x=
2
围成的三角形区域(包含边界)为E,P(x,y)为该区域内的一个动点,则目标函数z =3x -2y 的取值范围为
( )
A .[0,
22] B .[2322, 2
] C .[
252
2, 2
]
D . [0,
52
2
] 4.短轴长为2,离心率e=3的双曲线两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交
双曲线于A 、B 两点,且|AB|=8,则△ABF 2的周长为
A .3 B .6
C
.
12
D .24 5.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆
于A,B 两点,若△ ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是 ()
)
A
B
C
.
D
.
2
6.如果AC <0, 且BC <0, 那么直线Ax+By+C=0不通过 ( )
A .第一象限 B .第二象限
C
.
第
三
象
限
D .第四象限
7.已知抛物线x =2m y 2(=m nx
n
=1有一个相同的焦点,则动点(m , n ) 的轨迹是( )
A .椭圆的一部分B .双曲线的一部分 C .抛物线的一部分 D .直线
((
的一部分
8..直线2x -y -2=0绕它与y 轴的交点逆时针旋转π
2所得的直线方程是
( )
A .-x +2y -4=0 B .x +2y -4=0C .-x +2y +4=0 D.x +2y +4=0
9..(2010·广州调研) 已知点A (1,0),直线l :y =2x -4,点R 是直线l 上
的一点,若 RA = AP
,则点P 的轨迹方程为 ( )
A .y =-2x B.y =2x C .y =2x -8D .y =2x +4
10.若双曲线x 2y 2
a 2-b 2=1(a >0, b >0) 的一个焦点到一条渐近线的距离
等于焦距的1
4
,则该双曲线的渐近线方程是
A .x ±2y =0 B .2x ±y =0 C
.x =0
D
±y =0 11.(2009·海淀模拟) 若直线l 1:y =k (x -4) 与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2恒过定点( )
A .(0,4) B .(0,2) C .(-2,4) D .(4,-2)
12.过点P(x,y)的直线分别与x 轴和y 轴的正半轴交于A,B 两点, 点Q 与
点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若 BP =2 PA 且 OQ ⋅ AB
=1,
则点P 的轨迹方程是 ( )
A
.
3x 2+
32
y 2
=1(x >0, y >0) B .3x 2
-32
y 2
=1(x >0, y >0) C .
3x 2
-3y 22
=1(x >0, y >0)
D .
32
2
x +3y 2=1(x >0, y >0) 二、填空题:请把答案填在题中横线上(本大题共4个小题,每小题4分,共16分)。
13若直线ax +by +1=0(a 、b >0)过圆x 2+y 2+8x +2y +1=0的圆心,则
1a +4
b
的最小值为 14.已知F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F
C )
于A ,B 两点.设FA >FB ,则
|FA |
|FB |
的值等于 . 15.已知两条直线l 1:3x +2ay -1=0, l 2:ax -y +2=0, 若l 1⊥l 2,则
a =。
16.(2010·10诸城模拟) 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的
直线l 交抛物线于点A 、B (如图所示) ,交其准线于点C , 若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为 ( )
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6个大题,共74分) 。
17. (本小题满分12分) 已知A (x 1,y 1) ,B (x 2,y 2) 分别在直线x +y -7=0及x +y -5=0上,求AB 中点M 到原点距离的最小值.
(
18.(12分)设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px(p>0) 的焦点,A 是抛物
线上的一个动点, FA 与x 轴正方向的夹角为600
, 求| OA |的值.
19.(12分)已知一动圆M, 恒过点F (1,0),且总与直线l :x =-1相切. (Ⅰ)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;
(Ⅱ)探究在曲线C 上, 是否存在异于原点的A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) 两
点, 当y 1y 2=-16时,
直线AB 恒过定点? 若存在, 求出定点坐标; 若不存在, 说明理由.
20.(12分)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别
为l 1,l 2,经过右焦点F 点.已知 OA 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,AB OB 成等差数列,且 BF 与 FA
B 两
同向. (Ⅰ)求双曲线的离心率;
(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.
21.(12分)
已知椭圆G 的中心在坐标原点, 长轴在x 轴上, 离心率为
3
2
, 两个焦点分别为F 1和F 2, 椭 圆
G
上一点到F 1和F 2的距离之和为
12.圆
C k :x 2+y 2+2kx -4y -21=0(k ∈R ) 的圆心为点A k .
(1)求椭圆G 的方程 (2)求∆A k F 1F 2的面积
(3)问是否存在圆C k 包围椭圆G? 请说明理由.
22.(12分) 如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短
轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距
为m (m ≠0) ,l 交椭圆于A 、B 两个不同点. (1)求椭圆的方程; (2)求m 的取值范围;
(3)求证直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形.
23.(本小题满分12分)(2010·诸城模拟) (本小题满分14分) 抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,直线x +y -1=0与抛物线相交于A 、B 两点,且|AB |=
86
. 11
24.(14分)
x 2y 2
设椭圆E: 2+2=1(a,b>0)过M (
2
,两点,
a b
O 为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆E 的方程;
(1)求抛物线的方程;
(2)在x 轴上是否存在一点C ,使△ABC 为正三角形?若存在,求 出C 点的坐标;若不存在,请说明理由.
是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E
恒有两个交点A,B,
且 OA ⊥ OB
?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范
围,若不存在说明理
由。 (Ⅱ)
参考答案
一、选择题
1.A ;解析:已知椭圆的离心率为
1
2
,焦点是(-3,0),(3,0),则c =3,a =6,b 2=36-9=27,
椭圆的方程为
x 2y 2
36+27
=1,选A . 2.C ;解析:将直线方程化为(2x -4) a +3x +y +2=0, 可得定点P (2,
-8),再设抛物线
方程即可;
3.D ;解析:双曲线x 2 –y 2=1的两条渐近线为: x ±y =0, 渐近线
x ±y =0与直线
的交点坐标分别为
(
2
, 2) 和
(2
,-2
) .利用角点代入法得z =3x -2y 的取值范围
为[0,
52
2
]. 4.B ;解析:由于b =2, e =
c =3, ∴c =3a , ∴9a 22a =a 2+4, ∴a =2
, 由双曲线的定义知: |AF2|- |AF1|=2, |BF2|- |BF1|=2,
∴|AF2|+|BF2|- |AB|=22, ∴|AF2|+|BF2|=8+22, 则△ABF 2的周长为16+22.
5. A ;解析:由
题|A F b 21=||F 1F 2
,
|∴a =
2c 即a 2-c 2=
3
ac
∴c 2
+
-a 2=0,
∴e 2
+-1=
0解之得:e =
负值舍去) .故答案选A .
6.C ;解析:∵直线Ax +By +C=0化为y =-A B x -C
B
, 又AC <0,BC <0
∴ AB >0, ∴-
A B
B >0 , 直线过一、二、四象限,不过第三象限.故答案选C . 7.C ;解析:由x =
22m m
m y (=m nx
,0) (m
9+n =1的一个焦点为(
m
8
,0), ∴9-n =(-m 22
8
) , 得m =-64(n -9) . (m
8.D ;解析:由MP=MC , 知M 在PC 的垂直平分面内,又M ∈面ABCD ∴M 在两平面的交线上.故答案选D . 9.B ;解析:
2即m 2(m,n)在以原点为圆心,
>+n2<4, 点2为半径的圆内,
与椭圆x 29+y 2
4
=1的交点个数为2, 故答案选B .
.C ;解析:对于双曲线x 2y 2
10a 2-b
2=1(a >0, b >0) 的一个焦点到一条
渐近线的距离因为b ,而b 2c =14
,因
此b =12c , a =
,
∴b a =
,因此其渐近线方程为x =0. 11.D ;解析:设P(x,y),则Q (-x,y),
由 BP =2 PA ∴A(-3
2x ,0),B(0,3y), ∴ AB AB = (332(2
x ,3y ) y ) . 从而由 OQ ⋅ AB =(-x,y)·(-3
2
x ,3y)=1.
得322
x +3y 2
=1其中x>0,y>0,故答案选D . 12.D ;解析:⑴静放在点A 的小球(小球的半径不计)从点A 沿直线
出发,经椭圆壁右顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a -c ) ,则选B ;⑵静放在点A 的小球(小球的半径不计)从点A 沿直线出发,经椭圆壁左顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a +c ) ,则选C ;⑶静放在点A 的小球(小球的半
径不计)从点A 沿直线出发,经椭圆壁非左右顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是4a ,则选A . 由于三种情况均有可能,故选D . 二、填空题:
13. (1,-2,3 ) (1,2,3) 4 解析:过A 作AM ⊥xOy 交平面于M ,
并延长到C, 使CM=AM,则A 与C' 关于坐标平面xOy 对称且C(1,2,3).
过A 作AN ⊥x 轴于N ,并延长到点B ,使NB=AN,则A 与B 关于x 轴对称且B(1,-2,3).
∴A(1,2,-3)关于x 轴对称的点B(1,-2,3 ). 又A(1,2,-3)关于坐标平面xOy 对称的点C(1,2,3);
∴|BC|=(1-1) 2+(-2-2) 2+(3-3) 2
=4.
14. 3 解析:由题意知, 直线的方程为y =(x -1) , 与抛物线
C :y 2=4x 联立得3x 2-10x +3=0, 求得交点的横坐标为x =3或
x =
13
, ∵FA >FB , 又根据抛物线的定义得|FA |=4, |FB |=43,
∴
|FA |
|FB |
=3. 15. 0 解析:当a =0时, l 1:3x -1=0, l 2:-y +2=0, l 1⊥l 2.
当
a ≠0时,
k 31=-
2a
,
k 2=a , 若l 1⊥l 2.则
k 1⋅k 2=-
3
2a
⨯a =-1, 上式显然不成立. ∴若l 1⊥l 2,则a =0.
16.①③ 解析:∵|PM|-|PN|=6 ∴点P 在以M 、N 为焦点的双曲线22
的右支上,即
x y 9-16
=1 (x>0) ,将直线方程与其联立,方程组有解, 判断其答案为①③. 三.解答题
17
.解:由题意设A (x +
P 2) 代入y 2=2px得(3x ) 2=2p (x +p
2
) 解得x=p(负值舍去) . 6分 ∴
A(
3
2
p )
∴
| OA |==p 12分
18.解: (1) 因为动圆M, 过点F (1,0)且与直线l :x =-1相切, 所以圆心M
到F 的距离等于到直线l 的距离.所以, 点M 的轨迹是以F 为焦点,
l 为准线的抛物线, 且
p
2
=1, p =2, 所以所求的轨迹方程为y 2
=4x 5分 (2) 假设存在A,B 在y 2
=4x 上,
所以, 直线AB
的方程:y -y y 2-y 1
1=
x x (x -x 1) , 即
2-1
y 2
y -y 2-y 1y 11=y 22(x -) 7分
2y 144-4
即AB 的方程为:
y -y 4
y 211=y +y (x -)
即
124
, (y 1+y 2) y -y 21-y 1y 2=4x -y 21
即:(y 1+y 2) y +(16-4x ) =0, 10分 令y =0, 得x =4,
所以, 无论y 1, y 2为何值, 直线AB 过定点(4,0) 12分 19.解:(Ⅰ)设OA =m -d ,AB =m ,OB =m +d
由勾股定理可得:(m -d ) 2+m 2=(m +d ) 2 2分
得
:
d =14
m ,tan ∠AOF =
b a
,
tan ∠AOB =tan 2∠AOF =AB 4
OA =3
2
b
由倍角公式∴=4,解得b =11-⎛ b ⎫
2
3a 2, 则离心
率⎝a ⎪⎭
e =
2
6分 =-a x 2y 2
(Ⅱ)过F 直线方程为y b (x -c ) , 与双曲线方程a 2-b
2=1
联立
将a =
2b ,c =代入,化简
有154b 2x 2x +21=0 8分
4=1-x 2= 将数值代入,
有4=, 解得b =3 10分
故所求的双曲线方程为
x 236-y 29=1. 12分 .解: (1)设椭圆G 的方程为:x 2y 2
20a 2+b
2=1 (a >b >0)半焦距
为c;
⎧2a =12
则⎪⎨⎧⎪a =6222
⎪c ,
解得, ∴b =a -c =36-27=9 ⎩a
=
⎨
⎪⎩c = 所求椭圆G 的方程为:
x 2y 2
36+9
=1. 6分 (
2
)
点
A K
的坐标
为
(-
K ,2), S V A K F 1F 2=12⨯F 1F 2
⨯2=1
2
⨯2= 8分 (3)若k ≥0,由62+02
+12k -0-21=5+12k f 0可知点(6,
0)在圆C k 外,
若k
∴不论K 为何值圆C k 都不能包围椭圆G . 12分
)设椭圆方程为x 2y 2
21.解:(1a 2+b
2=1(a >b >0)
⎧
则⎪a =2b ⎨4⎧⎪a 2=8
2分⎪⎩a 2+1
b 2
=1解得⎨⎪⎩b 2=2
∴椭圆方程x 28+y 2
2
=1 4分 (2)∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m
又K 1OM =
2
∴l 的方程为:y =
1
2
x +m
由
1⎧y =x +m ⎪⎪2⎨22
∴x 2+2m x +2m 2-4=0
2m 2-4-2m 2+4m -4m +4
==0 10分
(x 1-2)(x 2-2)
⎪x ⎪⎩8
+y 2=16分
∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点,
∴∆=(2m ) 2-4(2m 2-4) >0,
∴m 的取值范围是{m |-2
(3)设直线MA 、MB 的斜率分别为k 1,k 2,只需证明k 1+k 2=0即可 设A (x 1-11, y 1), B (x 2, y 2), 则k y 1=
, k y 2
-1
x 2= 1-2x 2-2
由x 2
+2mx +2m 2
-4=0可得
x 1+x 2=-2m , x 1x 22=2m -4 8分
而k y -1y 2-1(y 1-1)(x 2-2) +(y 2-1)(x 1-2)
1+k 2=1x , +2=
(x 1-2x 2-1-2)(x 2-2) (1x +m -1)(x 1
12-2) +(x 2+m -1)(x 1-2)
=(x 1-2)(x 2-2)
=
x 1x 2+(m +2)(x 1+x 2) -4(m -1)
(x
1-2)(x 2-2)
=
2m 2-4+(m -2)(-2m ) -4(m -1) (x 1-2)(x 2-2)
∴k 1+k 2=0
故直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形. 12分
x 2. 解(:1)因为椭圆E: y 2
22a 2+b
2=1(a,b>0)过M (2
,
两点,
⎧所以⎪4⎪+2=1⎧⎪1=1
⎨a 2b 2解得⎪⎧a 2=8⎪61⎨a 28
11所以⎨b 2=4椭圆E 的方程为
⎪⎩a 2+b 2=1⎪⎪⎩b
2=⎩4x 2y 28+4
=1 4分 (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E
恒有两个交点A,B, 且 OA ⊥ OB
, 设该圆的切线方程为y =kx +m ⎧y =kx +m 解方程组⎪
⎨x 2y 2=得
x 2+2(kx +m ) 2=8, 即
⎪⎩8
+41(1+2k 2) x 2+4kmx +2m 2-8=0,
则△=16k 2
m 2
-4(1+2k 2
)(2m 2
-8) =8(8k 2
-m 2
+4) >0, 即
8k 2-m 2+4>0
4km m ≥
或m ≤,
⎧
⎪⎪x 1+x 2=-⎨1+2k 2
⎪2
⎪⎩
x 1x 2=2m -8
1+2k 2y 1y 2=(kx 1+m )(kx 8) 2+m ) =k 2x 1x 2+km (x 1+x 2) +m 2=
k (2m -1+2k 2- 4k m 1+2k 2+m 2=m -1++m 2
=k 2(2m 2-8) 4k 2m 2m 2-8k 22
1+2k 2-1+2k 2+m =
1+2k 2
y 2m 2-8m 2要使OA ⊥OB , 需使x 1x 2+y 12=0, 即1+2k 2+-8k 2
1+2k
2
=0, 所以
3m 2-8k 2-8=0,
所以k 2
=3m 2-8
8
≥0又8k 2-m 2+4>0, 所以⎧⎨m 2>22
⎩3m ≥8
≥82, 所以m 3,
即m ≥
或m ≤,
因为直线y =kx +m 为圆心在原点的圆的一条切线,
所
以
圆
的
半
径
为
r =2
r =m 21+k 2=m 21+
3m 2-8=83, r =8
所求的圆为x 2+y 2
=
8
3
, 此时圆的切线y =kx +m 都满
足而当切线的斜率不存在时切线为x =±3
与椭圆x 28+y 24=1的
k 两个交点为2
或(满足OA ⊥OB ,
综上, 存在圆心在原点的圆x 2
+y 2
=
8
3,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B, 且 OA ⊥ OB
.
⎧
⎪x 4km 1+x 2=-因为⎪⎨1+2k 2
⎪2m 2
-8, ⎪⎩
x 1x 2=1+2k 2所
以
2
(x 2
-
1-
4k
1+k 2
,
|AB |=
==
==,
82k +km (x 1+x 2)
8分
①当k ≠
0时|AB |=|AB |∈ 14分 因为4k +21+4≥8所以0
334k 2+2+4k
|AB |≤
k =时取“=”. ②k =0时
, |AB |= , ±
或33 ③当AB 的斜率不存在时, 两个交点
为(
(,
所以此时|AB |= 12分 |AB |≤即
: 综上, |AB |的取值范围
为
门源一中高二复习试题------解析几何
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,
请把正确答案的代号填在题后的括号内(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)。
1(2010·苏州模拟) 若ab
⎝a 0⎫⎭的直线PQ 的倾斜角的取值
是 ( )A. ⎛πππ
⎝0,2⎭ B. ⎛⎝2π⎫⎭ C. ⎛⎝-π,-2⎭
D. ⎛π
⎝-2,0⎫⎭
2.当a 为任意实数时,直线(2a +3) x +y -4a +2=0恒过定点P ,则
过点P 的抛物线的标准方程是
A .x 2=32y 或y 2
=-
1
2
x B
.
x 2=-32y
或
y 2=
12
x
C .y 2
=32x 或x 2
=-
1
2
y D .
y 2=-32x
或
x 2
=12
y
3.设双曲线x 2 –y 2=1的两条渐近线与直线
x=
2
围成的三角形区域(包含边界)为E,P(x,y)为该区域内的一个动点,则目标函数z =3x -2y 的取值范围为
( )
A .[0,
22] B .[2322, 2
] C .[
252
2, 2
]
D . [0,
52
2
] 4.短轴长为2,离心率e=3的双曲线两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交
双曲线于A 、B 两点,且|AB|=8,则△ABF 2的周长为
A .3 B .6
C
.
12
D .24 5.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆
于A,B 两点,若△ ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是 ()
)
A
B
C
.
D
.
2
6.如果AC <0, 且BC <0, 那么直线Ax+By+C=0不通过 ( )
A .第一象限 B .第二象限
C
.
第
三
象
限
D .第四象限
7.已知抛物线x =2m y 2(=m nx
n
=1有一个相同的焦点,则动点(m , n ) 的轨迹是( )
A .椭圆的一部分B .双曲线的一部分 C .抛物线的一部分 D .直线
((
的一部分
8..直线2x -y -2=0绕它与y 轴的交点逆时针旋转π
2所得的直线方程是
( )
A .-x +2y -4=0 B .x +2y -4=0C .-x +2y +4=0 D.x +2y +4=0
9..(2010·广州调研) 已知点A (1,0),直线l :y =2x -4,点R 是直线l 上
的一点,若 RA = AP
,则点P 的轨迹方程为 ( )
A .y =-2x B.y =2x C .y =2x -8D .y =2x +4
10.若双曲线x 2y 2
a 2-b 2=1(a >0, b >0) 的一个焦点到一条渐近线的距离
等于焦距的1
4
,则该双曲线的渐近线方程是
A .x ±2y =0 B .2x ±y =0 C
.x =0
D
±y =0 11.(2009·海淀模拟) 若直线l 1:y =k (x -4) 与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2恒过定点( )
A .(0,4) B .(0,2) C .(-2,4) D .(4,-2)
12.过点P(x,y)的直线分别与x 轴和y 轴的正半轴交于A,B 两点, 点Q 与
点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若 BP =2 PA 且 OQ ⋅ AB
=1,
则点P 的轨迹方程是 ( )
A
.
3x 2+
32
y 2
=1(x >0, y >0) B .3x 2
-32
y 2
=1(x >0, y >0) C .
3x 2
-3y 22
=1(x >0, y >0)
D .
32
2
x +3y 2=1(x >0, y >0) 二、填空题:请把答案填在题中横线上(本大题共4个小题,每小题4分,共16分)。
13若直线ax +by +1=0(a 、b >0)过圆x 2+y 2+8x +2y +1=0的圆心,则
1a +4
b
的最小值为 14.已知F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F
C )
于A ,B 两点.设FA >FB ,则
|FA |
|FB |
的值等于 . 15.已知两条直线l 1:3x +2ay -1=0, l 2:ax -y +2=0, 若l 1⊥l 2,则
a =。
16.(2010·10诸城模拟) 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的
直线l 交抛物线于点A 、B (如图所示) ,交其准线于点C , 若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为 ( )
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共6个大题,共74分) 。
17. (本小题满分12分) 已知A (x 1,y 1) ,B (x 2,y 2) 分别在直线x +y -7=0及x +y -5=0上,求AB 中点M 到原点距离的最小值.
(
18.(12分)设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px(p>0) 的焦点,A 是抛物
线上的一个动点, FA 与x 轴正方向的夹角为600
, 求| OA |的值.
19.(12分)已知一动圆M, 恒过点F (1,0),且总与直线l :x =-1相切. (Ⅰ)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;
(Ⅱ)探究在曲线C 上, 是否存在异于原点的A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) 两
点, 当y 1y 2=-16时,
直线AB 恒过定点? 若存在, 求出定点坐标; 若不存在, 说明理由.
20.(12分)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别
为l 1,l 2,经过右焦点F 点.已知 OA 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,AB OB 成等差数列,且 BF 与 FA
B 两
同向. (Ⅰ)求双曲线的离心率;
(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.
21.(12分)
已知椭圆G 的中心在坐标原点, 长轴在x 轴上, 离心率为
3
2
, 两个焦点分别为F 1和F 2, 椭 圆
G
上一点到F 1和F 2的距离之和为
12.圆
C k :x 2+y 2+2kx -4y -21=0(k ∈R ) 的圆心为点A k .
(1)求椭圆G 的方程 (2)求∆A k F 1F 2的面积
(3)问是否存在圆C k 包围椭圆G? 请说明理由.
22.(12分) 如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短
轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距
为m (m ≠0) ,l 交椭圆于A 、B 两个不同点. (1)求椭圆的方程; (2)求m 的取值范围;
(3)求证直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形.
23.(本小题满分12分)(2010·诸城模拟) (本小题满分14分) 抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,直线x +y -1=0与抛物线相交于A 、B 两点,且|AB |=
86
. 11
24.(14分)
x 2y 2
设椭圆E: 2+2=1(a,b>0)过M (
2
,两点,
a b
O 为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆E 的方程;
(1)求抛物线的方程;
(2)在x 轴上是否存在一点C ,使△ABC 为正三角形?若存在,求 出C 点的坐标;若不存在,请说明理由.
是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E
恒有两个交点A,B,
且 OA ⊥ OB
?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范
围,若不存在说明理
由。 (Ⅱ)
参考答案
一、选择题
1.A ;解析:已知椭圆的离心率为
1
2
,焦点是(-3,0),(3,0),则c =3,a =6,b 2=36-9=27,
椭圆的方程为
x 2y 2
36+27
=1,选A . 2.C ;解析:将直线方程化为(2x -4) a +3x +y +2=0, 可得定点P (2,
-8),再设抛物线
方程即可;
3.D ;解析:双曲线x 2 –y 2=1的两条渐近线为: x ±y =0, 渐近线
x ±y =0与直线
的交点坐标分别为
(
2
, 2) 和
(2
,-2
) .利用角点代入法得z =3x -2y 的取值范围
为[0,
52
2
]. 4.B ;解析:由于b =2, e =
c =3, ∴c =3a , ∴9a 22a =a 2+4, ∴a =2
, 由双曲线的定义知: |AF2|- |AF1|=2, |BF2|- |BF1|=2,
∴|AF2|+|BF2|- |AB|=22, ∴|AF2|+|BF2|=8+22, 则△ABF 2的周长为16+22.
5. A ;解析:由
题|A F b 21=||F 1F 2
,
|∴a =
2c 即a 2-c 2=
3
ac
∴c 2
+
-a 2=0,
∴e 2
+-1=
0解之得:e =
负值舍去) .故答案选A .
6.C ;解析:∵直线Ax +By +C=0化为y =-A B x -C
B
, 又AC <0,BC <0
∴ AB >0, ∴-
A B
B >0 , 直线过一、二、四象限,不过第三象限.故答案选C . 7.C ;解析:由x =
22m m
m y (=m nx
,0) (m
9+n =1的一个焦点为(
m
8
,0), ∴9-n =(-m 22
8
) , 得m =-64(n -9) . (m
8.D ;解析:由MP=MC , 知M 在PC 的垂直平分面内,又M ∈面ABCD ∴M 在两平面的交线上.故答案选D . 9.B ;解析:
2即m 2(m,n)在以原点为圆心,
>+n2<4, 点2为半径的圆内,
与椭圆x 29+y 2
4
=1的交点个数为2, 故答案选B .
.C ;解析:对于双曲线x 2y 2
10a 2-b
2=1(a >0, b >0) 的一个焦点到一条
渐近线的距离因为b ,而b 2c =14
,因
此b =12c , a =
,
∴b a =
,因此其渐近线方程为x =0. 11.D ;解析:设P(x,y),则Q (-x,y),
由 BP =2 PA ∴A(-3
2x ,0),B(0,3y), ∴ AB AB = (332(2
x ,3y ) y ) . 从而由 OQ ⋅ AB =(-x,y)·(-3
2
x ,3y)=1.
得322
x +3y 2
=1其中x>0,y>0,故答案选D . 12.D ;解析:⑴静放在点A 的小球(小球的半径不计)从点A 沿直线
出发,经椭圆壁右顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a -c ) ,则选B ;⑵静放在点A 的小球(小球的半径不计)从点A 沿直线出发,经椭圆壁左顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a +c ) ,则选C ;⑶静放在点A 的小球(小球的半
径不计)从点A 沿直线出发,经椭圆壁非左右顶点反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是4a ,则选A . 由于三种情况均有可能,故选D . 二、填空题:
13. (1,-2,3 ) (1,2,3) 4 解析:过A 作AM ⊥xOy 交平面于M ,
并延长到C, 使CM=AM,则A 与C' 关于坐标平面xOy 对称且C(1,2,3).
过A 作AN ⊥x 轴于N ,并延长到点B ,使NB=AN,则A 与B 关于x 轴对称且B(1,-2,3).
∴A(1,2,-3)关于x 轴对称的点B(1,-2,3 ). 又A(1,2,-3)关于坐标平面xOy 对称的点C(1,2,3);
∴|BC|=(1-1) 2+(-2-2) 2+(3-3) 2
=4.
14. 3 解析:由题意知, 直线的方程为y =(x -1) , 与抛物线
C :y 2=4x 联立得3x 2-10x +3=0, 求得交点的横坐标为x =3或
x =
13
, ∵FA >FB , 又根据抛物线的定义得|FA |=4, |FB |=43,
∴
|FA |
|FB |
=3. 15. 0 解析:当a =0时, l 1:3x -1=0, l 2:-y +2=0, l 1⊥l 2.
当
a ≠0时,
k 31=-
2a
,
k 2=a , 若l 1⊥l 2.则
k 1⋅k 2=-
3
2a
⨯a =-1, 上式显然不成立. ∴若l 1⊥l 2,则a =0.
16.①③ 解析:∵|PM|-|PN|=6 ∴点P 在以M 、N 为焦点的双曲线22
的右支上,即
x y 9-16
=1 (x>0) ,将直线方程与其联立,方程组有解, 判断其答案为①③. 三.解答题
17
.解:由题意设A (x +
P 2) 代入y 2=2px得(3x ) 2=2p (x +p
2
) 解得x=p(负值舍去) . 6分 ∴
A(
3
2
p )
∴
| OA |==p 12分
18.解: (1) 因为动圆M, 过点F (1,0)且与直线l :x =-1相切, 所以圆心M
到F 的距离等于到直线l 的距离.所以, 点M 的轨迹是以F 为焦点,
l 为准线的抛物线, 且
p
2
=1, p =2, 所以所求的轨迹方程为y 2
=4x 5分 (2) 假设存在A,B 在y 2
=4x 上,
所以, 直线AB
的方程:y -y y 2-y 1
1=
x x (x -x 1) , 即
2-1
y 2
y -y 2-y 1y 11=y 22(x -) 7分
2y 144-4
即AB 的方程为:
y -y 4
y 211=y +y (x -)
即
124
, (y 1+y 2) y -y 21-y 1y 2=4x -y 21
即:(y 1+y 2) y +(16-4x ) =0, 10分 令y =0, 得x =4,
所以, 无论y 1, y 2为何值, 直线AB 过定点(4,0) 12分 19.解:(Ⅰ)设OA =m -d ,AB =m ,OB =m +d
由勾股定理可得:(m -d ) 2+m 2=(m +d ) 2 2分
得
:
d =14
m ,tan ∠AOF =
b a
,
tan ∠AOB =tan 2∠AOF =AB 4
OA =3
2
b
由倍角公式∴=4,解得b =11-⎛ b ⎫
2
3a 2, 则离心
率⎝a ⎪⎭
e =
2
6分 =-a x 2y 2
(Ⅱ)过F 直线方程为y b (x -c ) , 与双曲线方程a 2-b
2=1
联立
将a =
2b ,c =代入,化简
有154b 2x 2x +21=0 8分
4=1-x 2= 将数值代入,
有4=, 解得b =3 10分
故所求的双曲线方程为
x 236-y 29=1. 12分 .解: (1)设椭圆G 的方程为:x 2y 2
20a 2+b
2=1 (a >b >0)半焦距
为c;
⎧2a =12
则⎪⎨⎧⎪a =6222
⎪c ,
解得, ∴b =a -c =36-27=9 ⎩a
=
⎨
⎪⎩c = 所求椭圆G 的方程为:
x 2y 2
36+9
=1. 6分 (
2
)
点
A K
的坐标
为
(-
K ,2), S V A K F 1F 2=12⨯F 1F 2
⨯2=1
2
⨯2= 8分 (3)若k ≥0,由62+02
+12k -0-21=5+12k f 0可知点(6,
0)在圆C k 外,
若k
∴不论K 为何值圆C k 都不能包围椭圆G . 12分
)设椭圆方程为x 2y 2
21.解:(1a 2+b
2=1(a >b >0)
⎧
则⎪a =2b ⎨4⎧⎪a 2=8
2分⎪⎩a 2+1
b 2
=1解得⎨⎪⎩b 2=2
∴椭圆方程x 28+y 2
2
=1 4分 (2)∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m
又K 1OM =
2
∴l 的方程为:y =
1
2
x +m
由
1⎧y =x +m ⎪⎪2⎨22
∴x 2+2m x +2m 2-4=0
2m 2-4-2m 2+4m -4m +4
==0 10分
(x 1-2)(x 2-2)
⎪x ⎪⎩8
+y 2=16分
∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点,
∴∆=(2m ) 2-4(2m 2-4) >0,
∴m 的取值范围是{m |-2
(3)设直线MA 、MB 的斜率分别为k 1,k 2,只需证明k 1+k 2=0即可 设A (x 1-11, y 1), B (x 2, y 2), 则k y 1=
, k y 2
-1
x 2= 1-2x 2-2
由x 2
+2mx +2m 2
-4=0可得
x 1+x 2=-2m , x 1x 22=2m -4 8分
而k y -1y 2-1(y 1-1)(x 2-2) +(y 2-1)(x 1-2)
1+k 2=1x , +2=
(x 1-2x 2-1-2)(x 2-2) (1x +m -1)(x 1
12-2) +(x 2+m -1)(x 1-2)
=(x 1-2)(x 2-2)
=
x 1x 2+(m +2)(x 1+x 2) -4(m -1)
(x
1-2)(x 2-2)
=
2m 2-4+(m -2)(-2m ) -4(m -1) (x 1-2)(x 2-2)
∴k 1+k 2=0
故直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形. 12分
x 2. 解(:1)因为椭圆E: y 2
22a 2+b
2=1(a,b>0)过M (2
,
两点,
⎧所以⎪4⎪+2=1⎧⎪1=1
⎨a 2b 2解得⎪⎧a 2=8⎪61⎨a 28
11所以⎨b 2=4椭圆E 的方程为
⎪⎩a 2+b 2=1⎪⎪⎩b
2=⎩4x 2y 28+4
=1 4分 (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E
恒有两个交点A,B, 且 OA ⊥ OB
, 设该圆的切线方程为y =kx +m ⎧y =kx +m 解方程组⎪
⎨x 2y 2=得
x 2+2(kx +m ) 2=8, 即
⎪⎩8
+41(1+2k 2) x 2+4kmx +2m 2-8=0,
则△=16k 2
m 2
-4(1+2k 2
)(2m 2
-8) =8(8k 2
-m 2
+4) >0, 即
8k 2-m 2+4>0
4km m ≥
或m ≤,
⎧
⎪⎪x 1+x 2=-⎨1+2k 2
⎪2
⎪⎩
x 1x 2=2m -8
1+2k 2y 1y 2=(kx 1+m )(kx 8) 2+m ) =k 2x 1x 2+km (x 1+x 2) +m 2=
k (2m -1+2k 2- 4k m 1+2k 2+m 2=m -1++m 2
=k 2(2m 2-8) 4k 2m 2m 2-8k 22
1+2k 2-1+2k 2+m =
1+2k 2
y 2m 2-8m 2要使OA ⊥OB , 需使x 1x 2+y 12=0, 即1+2k 2+-8k 2
1+2k
2
=0, 所以
3m 2-8k 2-8=0,
所以k 2
=3m 2-8
8
≥0又8k 2-m 2+4>0, 所以⎧⎨m 2>22
⎩3m ≥8
≥82, 所以m 3,
即m ≥
或m ≤,
因为直线y =kx +m 为圆心在原点的圆的一条切线,
所
以
圆
的
半
径
为
r =2
r =m 21+k 2=m 21+
3m 2-8=83, r =8
所求的圆为x 2+y 2
=
8
3
, 此时圆的切线y =kx +m 都满
足而当切线的斜率不存在时切线为x =±3
与椭圆x 28+y 24=1的
k 两个交点为2
或(满足OA ⊥OB ,
综上, 存在圆心在原点的圆x 2
+y 2
=
8
3,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B, 且 OA ⊥ OB
.
⎧
⎪x 4km 1+x 2=-因为⎪⎨1+2k 2
⎪2m 2
-8, ⎪⎩
x 1x 2=1+2k 2所
以
2
(x 2
-
1-
4k
1+k 2
,
|AB |=
==
==,
82k +km (x 1+x 2)
8分
①当k ≠
0时|AB |=|AB |∈ 14分 因为4k +21+4≥8所以0
334k 2+2+4k
|AB |≤
k =时取“=”. ②k =0时
, |AB |= , ±
或33 ③当AB 的斜率不存在时, 两个交点
为(
(,
所以此时|AB |= 12分 |AB |≤即
: 综上, |AB |的取值范围
为