解析几何重点题型归纳
1、设函数f (x ) =-x 3+3x +2分别在x 1、x 2处取得极小值、极大值. xoy 平面上点A 、B 的坐
标分别为、,该平面上动点P 满足PA •PB =4, 点Q 是点P 关于直线(x 1, f (x 1) )(x 2, f (x 2) )y =2(x -4) 的对称点. 求 (I)求点A 、B 的坐标; (II)求动点Q 的轨迹方程.
2、在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线x -y =4相切. (Ⅰ)求圆O 的方程;
(Ⅱ)圆O 与x 轴相交于A 、B 两点,圆内的动点P 使|PA |、|PO |、|PB | 成等比数列,求、
的取值范围.
3、已知M (0,-2) ,点A 在x 轴上,点B 在y 轴的正半轴,点P 在直线AB 上,且满足
AP =PB ,MA ⋅AP =0.
(Ⅰ)当点A 在x 轴上移动时,求动点P 的轨迹C 方程;
(Ⅱ)过(-2, 0) 的直线l 与轨迹C 交于E 、F 两点,又过E 、F 作轨迹C 的切线l 1、l 2,
当l 1⊥l 2,求直线l 的方程.
4、已知抛物线C :x 2=2py
(p >0)的焦点为F , A 、B 是抛物线C 上异于坐标原点O 的
不同两点,抛物线C 在点A 、B 处的切线分别为l 1、l 2,且l 1⊥l 2,l 1与l 2相交于点D . (1) 求点D 的纵坐标; (2) 证明:A 、B 、F 三点共线; (3) 假设点D 的坐标为⎛
3⎫
, -1⎪,问是否存在经过A 、B 两点且与l 1、l 2都相切的圆, ⎝2⎭
若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.
x 2y 25、 已知椭圆C :2+2=1(a >b >
0) ,过右焦点F 的直线l 与C 相交于
a b A 、B 两点,当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l
(I )求a ,b 的值;
(II )C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP =OA +OB 成立?
若存在,求出所有的P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由。
6、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 垂直
AB OB 成等差数列,且BF 与FA 同向.于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.已知OA
(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.
0) B (01),是它的两个顶点,直线y =kx (k >0) 与AB 7、设椭圆中心在坐标原点,A (2,,
相交于点D ,与椭圆相交于E 、F 两点.
(Ⅰ)若ED =6DF ,求k 的值; (Ⅱ)求四边形AEBF 面积的最大值.
8、如图,已知抛物线E :y =x 与圆 M :(x -4) 2+y 2=r 2(r >0) 相交于A 、B 、C 、D 四个点。(I )求r 得取值范围;
BD (II )当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线AC 、
的交点P 坐标。
2
x 2y 2
=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 1的直线交椭圆于B ,D 两点,9、已知椭圆+32
过F 2的直线交椭圆于A ,C 两点,且AC ⊥BD ,垂足为P .
22x 0y 0
+
(Ⅱ)求四边形ABCD 的面积的最小值.
解析几何重点题型归纳【答案】
1、解: (Ⅰ) 令f '(x ) =(-x 3+3x +2) '=-3x 2+3=0解得x =1或x =-1 当x 0 , 当x >1时, f '(x )
所以, 函数在x =-1处取得极小值, 在x =1取得极大值, 故x 1=-1, x 2=1, f (-1) =0, f (1) =4 所以, 点A 、B 的坐标为A (-1, 0), B (1, 4) .
(Ⅱ) 设p (m , n ) ,Q (x , y ) ,PA ∙PB =(-1-m , -n )∙(1-m , 4-n )=m 2-1+n 2-4n =4
k PQ =-
1y -n 1
=-,又PQ 的中点在y =2(x -4) 上,所以,所以
2x -m 2
y +m ⎛x +n ⎫22
=2 -4⎪消去m , n 得(x -8)+(y +2)=9 2⎝2⎭
4+3
=2
2、解: (Ⅰ)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线x -3y =4的距离,即 r =
得圆O 的方程为x +y =4.
(Ⅱ)不妨设A (x 1, 0), B (x 2, 0), x 1
2
2
(x +2) 2+y 2⋅(x -2) 2+y 2=x 2+y 2 即 x 2-y 2=2. PA ⋅PB =(-2-x , -y ) ⋅(2-x , -y )
=x -4+y =2(y 2-1).
2
2
22⎧⎪x +y
内于点P 在圆O 内做⎨2
⎪⎩x -y =2
由此得:y 2
3、(Ⅰ)解:设P (x , y ) ,A (x A ,0), B (0,y B )(y B >0) 则
AP =(x -x A , y ) PB =(-x , y B -y ) 由AP =PB 得 x A =2x ,y B =2y „4分
又MA =(x A , 2) AP =(x -x A , y ) 即MA =(2x , 2) ,AP =(-x , y ) „„„„„6分
由MA ⋅AP =0 得 x 2=y (y ≥0) „„„„„„„„„„„„„..8分
(Ⅱ)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为:y =k (x +2) 设E (x 1, y 1) ,F (x 2, y 2)
因为
y ' =2x ,故两切线的斜率分别为2x 1,2x 2„„„„„„„10分
⎧x 2=y 2
由方程组⎨ 得x -kx -2k =0 所以x 1+x 2=k x 1⋅x 2=-2k
⎩y =k (x +2)
11
当l 1⊥l 2时,,2x 1⋅2x 2=-1,所以 k = 所以,直线l 的方程是 y =(x +2)
88
4、(1) 解:设点A 、B 的坐标分别为(x 1, y 1)、(x 2, y 2), ∵ l 1、l 2分别是抛物线C 在点A 、B 处的切线, ∴直线l 1的斜率k 1=y
'
x =x 1=
x 1'
,直线l 2的斜率k 2=y p
2
x =x 2=
x 2
. p
∵ l 1⊥l 2, ∴ k 1k 2=-1, 得x 1x 2=-p . ① „2分
22
∵A 、B 是抛物线C 上的点, ∴ y 1=x 1, y 2=x 2.
2p 2p
2
x 12x 1x 2x
∴ 直线l 1的方程为y -=(x -x 1), 直线l 2的方程为y -=2(x -x 2).
2p p 2p p
x 1+x 2⎧x 12x 1⎧
x =, y -=x -x , ()1p ⎪⎪⎪2p p 2⎪由 解得⎨∴点D 的纵坐标为-. „4分
⎨22
⎪y =-p . ⎪y -x 2=x 2(x -x ),
2⎪⎪⎩22p p ⎩
(2) 证法1:∵ F 为抛物线C 的焦点, ∴ F 0,
⎛
⎝p ⎫⎪. 2⎭
∴ 直线AF 的斜率为k AF
x 12p p -y 1-
x 12-p 2, 2p 2===
x 1-0x 12px 1
2
x 2p p -y 2-2
-p 22p 2x 2. ===
x 2-0x 22px 2
直线BF 的斜率为k BF
∵ k AF -k BF
22x 2(x 12-p 2)-x 1(x 2-p 2)x 12-p 2x 2-p 2
= =-
2px x 2px 12px 212
x 1x 2(x 1-x 2)+p 2(x 1-x 2)-p 2(x 1-x 2)+p 2(x 1-x 2)
=0. ==
2px 1x 22px 1x 2
∴. k AF =k BF ∴A 、B 、F 三点共线. ⎛p ⎫
⎪. 2⎝⎭
2 ⎛ ⎛⎫⎛p 2-x 22⎫p 2-x 12⎫p x 12⎫⎛p x 2
∴AF = -x 1, -⎪= -x 2, ⎪. ⎪= -x 1, ⎪, BF = -x 2, -
22p ⎭⎝2p ⎭22p ⎭⎝2p ⎭⎝⎝
p 2-x 12
p 2-x 12-x 1x 2-x 12x 12p
∵ 2=2==, ∴ AF //BF . ∴A 、B 、F 三点共线. 222
p -x 2p -x 2-x 1x 2-x 2x 22p
⎛x +x y +y ⎫p
证法3:设线段AB 的中点为E , 则E 的坐标为 12, 12⎪. 抛物线C 的准线为l :y =-.
22⎭⎝2
作AA 1⊥l , BB 1⊥l , 垂足分别为A 1, B 1.
证法2:∵ F 为抛物线C 的焦点, ∴ F 0, ∵ 由(1)知点D 的坐标为
p ⎫⎛x 1+x 2
, -⎪, ∴DE ⊥l . 2⎭⎝2
1DE =∴DE 是直角梯形AA 的中位线. ∴B B (AA 1+BB 1). 11
2
11DE =AA +BB =根据抛物线的定义得:AA , ∴=AF , BB =BF ()(AF +BF ). 1111
22
111
∵AD ⊥DB , E 为线段AB 的中点, ∴DE =AB . ∴AB =(AF +BF ),
222
即AB =AF +BF . ∴A 、B 、F 三点共线. (3)解: 不存在. 证明如下: 假设存在符合题意的圆,设该圆的圆心为M ,
, M ⊥B B D M =M 依题意得M A ⊥A D ,且,
由l 1⊥l 2,得A D ⊥B D
.
∴ 四边形
MADB 是正方形. ∴ AD =p ⎛3⎫
=-1, 得
∵点D 的坐标为 , -1⎪, ∴-
⎝2⎭
2
把点D ⎛ 3⎝2, -1⎫
⎪⎭的坐标代入直线l 1, 得-1 解得x 4或x 4,41=1=-1, ∴点A 的坐标为(同理可求得点B 的坐标为
(4,4)或⎛
1⎫
⎝
-1, 4⎪⎭.
由于A
、B 是抛物线C ⎝
4⎪⎭
∴AD == BD ==
∴AD ≠BD , 这与AD =BD 矛盾. ∴经过A 、B 两点且与l 1、l 2都相切的圆不存在.
5、解:(I)设F (c ,0) ,直线l :x -y -c =0,由坐标原点O 到l 的距离为
2
=
c =1. 又e =c a =∴a =b =(II )由(I)知椭圆的方程为C :x 2y 2
3+2
=1. 设A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) 由题意知l 的斜率为一定不为0,故不妨设 l :x =my +1
代入椭圆的方程中整理得(2m 2+3) y 2
+4my -4=0,显然∆>0。
由韦达定理有:y 4m 1+y 2=-2m 2+3, y 1y 2=-4
2m 2
+, ........① . 假设存在点P ,使 OP = OA + OB
3
成立,则其充要条件为:
点P 的坐标为(x (x 1+x 22) (y 1+y 2) 2
1+x 2, y 1+y
2) ,点P
在椭圆上,即
3+2
=1。 整理得2x 2221+3y 1+2x 2+3y 22+4x 1x 2+6y 1y 2=6
。
又A 、B 在椭圆上,即2x 21+3y 221=6,2x 22+3y 2=
6. 故2
x 1x 2+3y
1y 2+3=0.........②
将x 2
1x 2=(my 1+1)(my 2+1) =m y 1y 2+m (y 2
1+y 2) +1及①代入②解得m =
12
∴y 4m 2331+y 2=2-2, x 1+x 2=-2m 2+3+2=2, 即P (2, ±2
.
当m =332, P (2, -2l :x =2y +1; 当m =-2, P (2, 2l :x =-2
y +1. 评析:处理解析几何题,学生主要是在“算”上的功夫不够。所谓“算”,主要讲的是算理和算法。算法是解决问题采用的计算的方法, 而算理是采用这种算法的依据和原因, 一个是表, 一个是里, 一个是现象, 一个是本质。有时算理和算法并不是截然区分的。例如:三角形的面积是用底乘高的一半还是用两边与夹角的正弦的一半,还是分割成几部分来
算?在具体处理时,要根据具体问题及题意边做边调整,寻找合适的突破口和切入点。
OB =m +d 由勾股定理可得:6、解:(Ⅰ)设OA =m -d ,AB =m ,(m -d ) 2+m 2=(m +d ) 2
1b AB 4
得:d =m ,tan ∠AOF =,tan ∠AOB =tan 2∠AOF ==
4a OA 3由倍角公式∴
b b
,解得4=a 2
3⎛b ⎫
1- ⎪
⎝a ⎭2
=
1,
则离心率e = 2a x 2y 2
(Ⅱ)过F 直线方程为y =-(x -c ) , 与双曲线方程2-2=1联立,将a =2b ,c =b a
152代入,化简有2x +21=0,41-x 2
4b x 解得b =3故所求的双曲线方程为-将数值代入,有4=
2
y 2
=1
。 x
+y 2=1, 7、(Ⅰ)解:依题设得椭圆的方程为4
直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0) . 如图,设D (x 0,kx 0) ,E (x 1,kx 1) ,F (x 2,kx 2) ,
其中x 1
2
故x 2=-x 1.①由ED =6DF 知x 0-x 1=6(x 2-x 0) ,得x 0=(6x 2+x 1) =x 2
7722由D 在AB 上知x 0+2kx 0=2,得x 0=.所以, =
1+2k 1+2k 232
化简得24k -25k +6=0, 解得k =或k =.
38
(Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点E ,F 到AB 的距离分别为
h 1===h 2=
又AB =
=AEBF 的面积为
11S =AB (h 1+h 2) =≤ ==221
当2k =1,即当k =时,上式取等号.所以S 的最大值为 ··································12分
2
解法二:BO =1AO =2.设y 1=kx 1,y 2=kx 2,由①得x 2>0,y 2=-y 1>0, 故四边形AEBF 的面积为
=S =S △BEF +S △AEF =x 2+2y 2==当x 2=2y 2时,上式取等号.所以S 的最大值为 ······················································12分
2222
8、分析:(I )这一问学生易下手。将抛物线E :y =x 与圆M :(x -4) +y =r (r >0) 的
方程联立,消去y 2,整理得x -7x +16-r =0...(*)抛物线E :y 2=x 与圆
22
M :(x -4) 2+y 2=r 2(r >0) 相交于A 、B 、C 、D 四个点的充要条件是:方程(*)有两个
不相等的正根即可.
易得r ∈ . 考生利用数形结合及函数和方程的思想来处理也可以.
(II )考纲中明确提出不考查求两个圆锥曲线的交点的坐标。因此利用设而不求、整体代入
的方法处理本小题是一个较好的切入点.
设四个交点的坐标分别为A (x 1
、B (x 1,
、C (x 2,
、D (x 2。 则由(I )根据韦达定理有x 1+x 2=7, x 1x 2=16-
r 2,r ∈则S =
4)
1
⋅2⋅|x 2-x 1|=|x 2-x 1|
2
2
∴S 2=[(x 1+x 2) 2-4x 1x 2](x 1+x 2+=(7+r 2-15)
=t ,则S 2=(7+2t ) 2(7-2t ) 下面求S 的最大值。
方法一:利用三次均值求解。三次均值目前在两纲中虽不要求,但在处理一些最值问题有时很方便。它的主要手段是配凑系数或常数,但要注意取等号的条件,这和二次均值类似。
117+2t +7+2t +14-4t 31283
S 2=(7+2t ) 2(7-2t ) =(7+2t )(7+2t )(14-4t ) ≤() =⋅()
22323
t =14-t 4 当且仅当7+2,即t =
7时取最大值。经检验此时r ∈4) 满足题意。 62
方法二:利用求导处理,这是命题人的意图。具体解法略。
下面来处理点P 的坐标。设点P 的坐标为:P (x p ,0) 由A 、P 、
C
9
、证明:(Ⅰ)椭圆的半焦距c ==1,由AC ⊥BD 知点P 在以线段F 1F 2为直径
2222
y 0x 0y 0x 21+≤+=
(Ⅱ)(ⅰ)当BD 的斜率k 存在且k ≠0时,BD 的方程为y =k (x +1) ,代入椭圆方程
7
=得x p ==t =。以下略。
121
p 6
2
020
x 2y 22222
+=1,并化简得(3k +2) x +6k x +3k -6=0.设B (x 1,y 1) ,D (x 2,y 2) , 32
6k 23k 2-6则 x 1+x 2=-2,x 1x 2=2BD =x 1-x 2=3k +23k +
2
1⎫2+1⎪1k ⎭=因为AC 与BC 相交于点P ,且AC 的斜率为-,
AC =.
k 13⨯2+2
k
四边形ABCD 的面积
124(k 2+1) 224(k 2+1) 296.当k 2=1时,上式取等号. S =BD AC =≥=22
2(3k +2)(2k +3) ⎡(3k 2+2) +(2k 2+3) ⎤25
⎢⎥2⎣⎦
(ⅱ)当BD 的斜率k =0或斜率不存在时,四边形ABCD 的面积S =4. 综上,四边形ABCD 的面积的最小值为
96
. 25
解析几何重点题型归纳
1、设函数f (x ) =-x 3+3x +2分别在x 1、x 2处取得极小值、极大值. xoy 平面上点A 、B 的坐
标分别为、,该平面上动点P 满足PA •PB =4, 点Q 是点P 关于直线(x 1, f (x 1) )(x 2, f (x 2) )y =2(x -4) 的对称点. 求 (I)求点A 、B 的坐标; (II)求动点Q 的轨迹方程.
2、在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线x -y =4相切. (Ⅰ)求圆O 的方程;
(Ⅱ)圆O 与x 轴相交于A 、B 两点,圆内的动点P 使|PA |、|PO |、|PB | 成等比数列,求、
的取值范围.
3、已知M (0,-2) ,点A 在x 轴上,点B 在y 轴的正半轴,点P 在直线AB 上,且满足
AP =PB ,MA ⋅AP =0.
(Ⅰ)当点A 在x 轴上移动时,求动点P 的轨迹C 方程;
(Ⅱ)过(-2, 0) 的直线l 与轨迹C 交于E 、F 两点,又过E 、F 作轨迹C 的切线l 1、l 2,
当l 1⊥l 2,求直线l 的方程.
4、已知抛物线C :x 2=2py
(p >0)的焦点为F , A 、B 是抛物线C 上异于坐标原点O 的
不同两点,抛物线C 在点A 、B 处的切线分别为l 1、l 2,且l 1⊥l 2,l 1与l 2相交于点D . (1) 求点D 的纵坐标; (2) 证明:A 、B 、F 三点共线; (3) 假设点D 的坐标为⎛
3⎫
, -1⎪,问是否存在经过A 、B 两点且与l 1、l 2都相切的圆, ⎝2⎭
若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.
x 2y 25、 已知椭圆C :2+2=1(a >b >
0) ,过右焦点F 的直线l 与C 相交于
a b A 、B 两点,当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l
(I )求a ,b 的值;
(II )C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP =OA +OB 成立?
若存在,求出所有的P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由。
6、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 垂直
AB OB 成等差数列,且BF 与FA 同向.于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.已知OA
(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.
0) B (01),是它的两个顶点,直线y =kx (k >0) 与AB 7、设椭圆中心在坐标原点,A (2,,
相交于点D ,与椭圆相交于E 、F 两点.
(Ⅰ)若ED =6DF ,求k 的值; (Ⅱ)求四边形AEBF 面积的最大值.
8、如图,已知抛物线E :y =x 与圆 M :(x -4) 2+y 2=r 2(r >0) 相交于A 、B 、C 、D 四个点。(I )求r 得取值范围;
BD (II )当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线AC 、
的交点P 坐标。
2
x 2y 2
=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 1的直线交椭圆于B ,D 两点,9、已知椭圆+32
过F 2的直线交椭圆于A ,C 两点,且AC ⊥BD ,垂足为P .
22x 0y 0
+
(Ⅱ)求四边形ABCD 的面积的最小值.
解析几何重点题型归纳【答案】
1、解: (Ⅰ) 令f '(x ) =(-x 3+3x +2) '=-3x 2+3=0解得x =1或x =-1 当x 0 , 当x >1时, f '(x )
所以, 函数在x =-1处取得极小值, 在x =1取得极大值, 故x 1=-1, x 2=1, f (-1) =0, f (1) =4 所以, 点A 、B 的坐标为A (-1, 0), B (1, 4) .
(Ⅱ) 设p (m , n ) ,Q (x , y ) ,PA ∙PB =(-1-m , -n )∙(1-m , 4-n )=m 2-1+n 2-4n =4
k PQ =-
1y -n 1
=-,又PQ 的中点在y =2(x -4) 上,所以,所以
2x -m 2
y +m ⎛x +n ⎫22
=2 -4⎪消去m , n 得(x -8)+(y +2)=9 2⎝2⎭
4+3
=2
2、解: (Ⅰ)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线x -3y =4的距离,即 r =
得圆O 的方程为x +y =4.
(Ⅱ)不妨设A (x 1, 0), B (x 2, 0), x 1
2
2
(x +2) 2+y 2⋅(x -2) 2+y 2=x 2+y 2 即 x 2-y 2=2. PA ⋅PB =(-2-x , -y ) ⋅(2-x , -y )
=x -4+y =2(y 2-1).
2
2
22⎧⎪x +y
内于点P 在圆O 内做⎨2
⎪⎩x -y =2
由此得:y 2
3、(Ⅰ)解:设P (x , y ) ,A (x A ,0), B (0,y B )(y B >0) 则
AP =(x -x A , y ) PB =(-x , y B -y ) 由AP =PB 得 x A =2x ,y B =2y „4分
又MA =(x A , 2) AP =(x -x A , y ) 即MA =(2x , 2) ,AP =(-x , y ) „„„„„6分
由MA ⋅AP =0 得 x 2=y (y ≥0) „„„„„„„„„„„„„..8分
(Ⅱ)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为:y =k (x +2) 设E (x 1, y 1) ,F (x 2, y 2)
因为
y ' =2x ,故两切线的斜率分别为2x 1,2x 2„„„„„„„10分
⎧x 2=y 2
由方程组⎨ 得x -kx -2k =0 所以x 1+x 2=k x 1⋅x 2=-2k
⎩y =k (x +2)
11
当l 1⊥l 2时,,2x 1⋅2x 2=-1,所以 k = 所以,直线l 的方程是 y =(x +2)
88
4、(1) 解:设点A 、B 的坐标分别为(x 1, y 1)、(x 2, y 2), ∵ l 1、l 2分别是抛物线C 在点A 、B 处的切线, ∴直线l 1的斜率k 1=y
'
x =x 1=
x 1'
,直线l 2的斜率k 2=y p
2
x =x 2=
x 2
. p
∵ l 1⊥l 2, ∴ k 1k 2=-1, 得x 1x 2=-p . ① „2分
22
∵A 、B 是抛物线C 上的点, ∴ y 1=x 1, y 2=x 2.
2p 2p
2
x 12x 1x 2x
∴ 直线l 1的方程为y -=(x -x 1), 直线l 2的方程为y -=2(x -x 2).
2p p 2p p
x 1+x 2⎧x 12x 1⎧
x =, y -=x -x , ()1p ⎪⎪⎪2p p 2⎪由 解得⎨∴点D 的纵坐标为-. „4分
⎨22
⎪y =-p . ⎪y -x 2=x 2(x -x ),
2⎪⎪⎩22p p ⎩
(2) 证法1:∵ F 为抛物线C 的焦点, ∴ F 0,
⎛
⎝p ⎫⎪. 2⎭
∴ 直线AF 的斜率为k AF
x 12p p -y 1-
x 12-p 2, 2p 2===
x 1-0x 12px 1
2
x 2p p -y 2-2
-p 22p 2x 2. ===
x 2-0x 22px 2
直线BF 的斜率为k BF
∵ k AF -k BF
22x 2(x 12-p 2)-x 1(x 2-p 2)x 12-p 2x 2-p 2
= =-
2px x 2px 12px 212
x 1x 2(x 1-x 2)+p 2(x 1-x 2)-p 2(x 1-x 2)+p 2(x 1-x 2)
=0. ==
2px 1x 22px 1x 2
∴. k AF =k BF ∴A 、B 、F 三点共线. ⎛p ⎫
⎪. 2⎝⎭
2 ⎛ ⎛⎫⎛p 2-x 22⎫p 2-x 12⎫p x 12⎫⎛p x 2
∴AF = -x 1, -⎪= -x 2, ⎪. ⎪= -x 1, ⎪, BF = -x 2, -
22p ⎭⎝2p ⎭22p ⎭⎝2p ⎭⎝⎝
p 2-x 12
p 2-x 12-x 1x 2-x 12x 12p
∵ 2=2==, ∴ AF //BF . ∴A 、B 、F 三点共线. 222
p -x 2p -x 2-x 1x 2-x 2x 22p
⎛x +x y +y ⎫p
证法3:设线段AB 的中点为E , 则E 的坐标为 12, 12⎪. 抛物线C 的准线为l :y =-.
22⎭⎝2
作AA 1⊥l , BB 1⊥l , 垂足分别为A 1, B 1.
证法2:∵ F 为抛物线C 的焦点, ∴ F 0, ∵ 由(1)知点D 的坐标为
p ⎫⎛x 1+x 2
, -⎪, ∴DE ⊥l . 2⎭⎝2
1DE =∴DE 是直角梯形AA 的中位线. ∴B B (AA 1+BB 1). 11
2
11DE =AA +BB =根据抛物线的定义得:AA , ∴=AF , BB =BF ()(AF +BF ). 1111
22
111
∵AD ⊥DB , E 为线段AB 的中点, ∴DE =AB . ∴AB =(AF +BF ),
222
即AB =AF +BF . ∴A 、B 、F 三点共线. (3)解: 不存在. 证明如下: 假设存在符合题意的圆,设该圆的圆心为M ,
, M ⊥B B D M =M 依题意得M A ⊥A D ,且,
由l 1⊥l 2,得A D ⊥B D
.
∴ 四边形
MADB 是正方形. ∴ AD =p ⎛3⎫
=-1, 得
∵点D 的坐标为 , -1⎪, ∴-
⎝2⎭
2
把点D ⎛ 3⎝2, -1⎫
⎪⎭的坐标代入直线l 1, 得-1 解得x 4或x 4,41=1=-1, ∴点A 的坐标为(同理可求得点B 的坐标为
(4,4)或⎛
1⎫
⎝
-1, 4⎪⎭.
由于A
、B 是抛物线C ⎝
4⎪⎭
∴AD == BD ==
∴AD ≠BD , 这与AD =BD 矛盾. ∴经过A 、B 两点且与l 1、l 2都相切的圆不存在.
5、解:(I)设F (c ,0) ,直线l :x -y -c =0,由坐标原点O 到l 的距离为
2
=
c =1. 又e =c a =∴a =b =(II )由(I)知椭圆的方程为C :x 2y 2
3+2
=1. 设A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) 由题意知l 的斜率为一定不为0,故不妨设 l :x =my +1
代入椭圆的方程中整理得(2m 2+3) y 2
+4my -4=0,显然∆>0。
由韦达定理有:y 4m 1+y 2=-2m 2+3, y 1y 2=-4
2m 2
+, ........① . 假设存在点P ,使 OP = OA + OB
3
成立,则其充要条件为:
点P 的坐标为(x (x 1+x 22) (y 1+y 2) 2
1+x 2, y 1+y
2) ,点P
在椭圆上,即
3+2
=1。 整理得2x 2221+3y 1+2x 2+3y 22+4x 1x 2+6y 1y 2=6
。
又A 、B 在椭圆上,即2x 21+3y 221=6,2x 22+3y 2=
6. 故2
x 1x 2+3y
1y 2+3=0.........②
将x 2
1x 2=(my 1+1)(my 2+1) =m y 1y 2+m (y 2
1+y 2) +1及①代入②解得m =
12
∴y 4m 2331+y 2=2-2, x 1+x 2=-2m 2+3+2=2, 即P (2, ±2
.
当m =332, P (2, -2l :x =2y +1; 当m =-2, P (2, 2l :x =-2
y +1. 评析:处理解析几何题,学生主要是在“算”上的功夫不够。所谓“算”,主要讲的是算理和算法。算法是解决问题采用的计算的方法, 而算理是采用这种算法的依据和原因, 一个是表, 一个是里, 一个是现象, 一个是本质。有时算理和算法并不是截然区分的。例如:三角形的面积是用底乘高的一半还是用两边与夹角的正弦的一半,还是分割成几部分来
算?在具体处理时,要根据具体问题及题意边做边调整,寻找合适的突破口和切入点。
OB =m +d 由勾股定理可得:6、解:(Ⅰ)设OA =m -d ,AB =m ,(m -d ) 2+m 2=(m +d ) 2
1b AB 4
得:d =m ,tan ∠AOF =,tan ∠AOB =tan 2∠AOF ==
4a OA 3由倍角公式∴
b b
,解得4=a 2
3⎛b ⎫
1- ⎪
⎝a ⎭2
=
1,
则离心率e = 2a x 2y 2
(Ⅱ)过F 直线方程为y =-(x -c ) , 与双曲线方程2-2=1联立,将a =2b ,c =b a
152代入,化简有2x +21=0,41-x 2
4b x 解得b =3故所求的双曲线方程为-将数值代入,有4=
2
y 2
=1
。 x
+y 2=1, 7、(Ⅰ)解:依题设得椭圆的方程为4
直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0) . 如图,设D (x 0,kx 0) ,E (x 1,kx 1) ,F (x 2,kx 2) ,
其中x 1
2
故x 2=-x 1.①由ED =6DF 知x 0-x 1=6(x 2-x 0) ,得x 0=(6x 2+x 1) =x 2
7722由D 在AB 上知x 0+2kx 0=2,得x 0=.所以, =
1+2k 1+2k 232
化简得24k -25k +6=0, 解得k =或k =.
38
(Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点E ,F 到AB 的距离分别为
h 1===h 2=
又AB =
=AEBF 的面积为
11S =AB (h 1+h 2) =≤ ==221
当2k =1,即当k =时,上式取等号.所以S 的最大值为 ··································12分
2
解法二:BO =1AO =2.设y 1=kx 1,y 2=kx 2,由①得x 2>0,y 2=-y 1>0, 故四边形AEBF 的面积为
=S =S △BEF +S △AEF =x 2+2y 2==当x 2=2y 2时,上式取等号.所以S 的最大值为 ······················································12分
2222
8、分析:(I )这一问学生易下手。将抛物线E :y =x 与圆M :(x -4) +y =r (r >0) 的
方程联立,消去y 2,整理得x -7x +16-r =0...(*)抛物线E :y 2=x 与圆
22
M :(x -4) 2+y 2=r 2(r >0) 相交于A 、B 、C 、D 四个点的充要条件是:方程(*)有两个
不相等的正根即可.
易得r ∈ . 考生利用数形结合及函数和方程的思想来处理也可以.
(II )考纲中明确提出不考查求两个圆锥曲线的交点的坐标。因此利用设而不求、整体代入
的方法处理本小题是一个较好的切入点.
设四个交点的坐标分别为A (x 1
、B (x 1,
、C (x 2,
、D (x 2。 则由(I )根据韦达定理有x 1+x 2=7, x 1x 2=16-
r 2,r ∈则S =
4)
1
⋅2⋅|x 2-x 1|=|x 2-x 1|
2
2
∴S 2=[(x 1+x 2) 2-4x 1x 2](x 1+x 2+=(7+r 2-15)
=t ,则S 2=(7+2t ) 2(7-2t ) 下面求S 的最大值。
方法一:利用三次均值求解。三次均值目前在两纲中虽不要求,但在处理一些最值问题有时很方便。它的主要手段是配凑系数或常数,但要注意取等号的条件,这和二次均值类似。
117+2t +7+2t +14-4t 31283
S 2=(7+2t ) 2(7-2t ) =(7+2t )(7+2t )(14-4t ) ≤() =⋅()
22323
t =14-t 4 当且仅当7+2,即t =
7时取最大值。经检验此时r ∈4) 满足题意。 62
方法二:利用求导处理,这是命题人的意图。具体解法略。
下面来处理点P 的坐标。设点P 的坐标为:P (x p ,0) 由A 、P 、
C
9
、证明:(Ⅰ)椭圆的半焦距c ==1,由AC ⊥BD 知点P 在以线段F 1F 2为直径
2222
y 0x 0y 0x 21+≤+=
(Ⅱ)(ⅰ)当BD 的斜率k 存在且k ≠0时,BD 的方程为y =k (x +1) ,代入椭圆方程
7
=得x p ==t =。以下略。
121
p 6
2
020
x 2y 22222
+=1,并化简得(3k +2) x +6k x +3k -6=0.设B (x 1,y 1) ,D (x 2,y 2) , 32
6k 23k 2-6则 x 1+x 2=-2,x 1x 2=2BD =x 1-x 2=3k +23k +
2
1⎫2+1⎪1k ⎭=因为AC 与BC 相交于点P ,且AC 的斜率为-,
AC =.
k 13⨯2+2
k
四边形ABCD 的面积
124(k 2+1) 224(k 2+1) 296.当k 2=1时,上式取等号. S =BD AC =≥=22
2(3k +2)(2k +3) ⎡(3k 2+2) +(2k 2+3) ⎤25
⎢⎥2⎣⎦
(ⅱ)当BD 的斜率k =0或斜率不存在时,四边形ABCD 的面积S =4. 综上,四边形ABCD 的面积的最小值为
96
. 25