24-平面解析几何(直线与圆锥曲线的位置关系)-五年(2018-2022)高考数学真题按知识点分类汇编.doc
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- 24 平面 解析几何 直线 圆锥曲线 位置 关系 2018 2022 高考 数学 真题按 知识点 分类 汇编
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1、五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编24-平面解析几何(直线与圆锥曲线的位置关系)(含解析)一、单选题1(2021全国统考高考真题)设B是椭圆的上顶点,点P在C上,则的最大值为()ABCD22(2021天津统考高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若则双曲线的离心率为()ABC2D33(2020全国统考高考真题)设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为()A4B8C16D324(2020全国统考高考真题)设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为
2、()ABCD5(2020全国统考高考真题)设双曲线C:(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为P是C上一点,且F1PF2P若PF1F2的面积为4,则a=()A1B2C4D86(2020全国统考高考真题)设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为()AB3CD27(2018全国高考真题)已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=AB3CD48(2018全国高考真题)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=A5B6C7D89(2019全国高考真题
3、)已知是双曲线的一个焦点,点在上,为坐标原点,若,则的面积为ABCD二、多选题10(2022全国统考高考真题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则()AC的准线为B直线AB与C相切CD11(2022全国统考高考真题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则()A直线的斜率为BCD三、填空题12(2022全国统考高考真题)已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为_13(2021全国高考真题)已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为_
4、14(2020海南高考真题)斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=_15(2018全国高考真题)已知点和抛物线,过的焦点且斜率为的直线与交于,两点若,则_16(2018浙江高考真题)已知点P(0,1),椭圆 (m1)上两点A,B满足,则当m=_时,点B横坐标的绝对值最大四、解答题17(2022全国统考高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点(1)求E的方程;(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足证明:直线HN过定点18(2022全国统考高考真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N
5、两点当直线MD垂直于x轴时,(1)求C的方程;(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为当取得最大值时,求直线AB的方程19(2022全国统考高考真题)已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0(1)求l的斜率;(2)若,求的面积20(2022全国统考高考真题)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点在C上,且过P且斜率为的直线与过Q且斜率为的直线交于点M.从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立:M在上;注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.21(2022全国统考高考真题)在
6、直角坐标系中,曲线的参数方程为(t为参数),曲线的参数方程为(s为参数)(1)写出的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,求与交点的直角坐标,及与交点的直角坐标22(2022浙江统考高考真题)如图,已知椭圆设A,B是椭圆上异于的两点,且点在线段上,直线分别交直线于C,D两点(1)求点P到椭圆上点的距离的最大值;(2)求的最小值23(2022北京统考高考真题)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为(1)求椭圆E的方程;(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值24(2021全国统考高考真题)在
7、平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.(1)求的方程;(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.25(2021全国统考高考真题)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为(1)求;(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值26(2021全国统考高考真题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.27(2021北京统考高考真题)已知椭圆一个顶 点,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形面积为(1)求椭圆E的方程;(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E
8、交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|15时,求k的取值范围28(2021全国统考高考真题)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为(1)求椭圆C的方程;(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切证明:M,N,F三点共线的充要条件是29(2021浙江统考高考真题)如图,已知F是抛物线的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且,(1)求抛物线的方程;(2)设过点F的直线交抛物线与AB两点,斜率为2的直线l与直线,x轴依次交于点P,Q,R,N,且,求直线l在x轴上截距的范围.30(2021天津统考高考真题)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,离心率为
9、,且(1)求椭圆的方程;(2)直线与椭圆有唯一的公共点,与轴的正半轴交于点,过与垂直的直线交轴于点若,求直线的方程31(2020全国统考高考真题)已知A、B分别为椭圆E:(a1)的左、右顶点,G为E的上顶点,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.32(2020全国统考高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为的左、右顶点(1)求的方程;(2)若点在上,点在直线上,且,求的面积33(2020山东统考高考真题)已知椭圆C:的离心率为,且过点(1)求的方程:(2)点,在上,且,为垂足证明:存在定点,使得为定值34(2020海南高
10、考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,(1)求C的方程;(2)点N为椭圆上任意一点,求AMN的面积的最大值.35(2020北京统考高考真题)已知椭圆过点,且()求椭圆C的方程:()过点的直线l交椭圆C于点,直线分别交直线于点求的值36(2020天津统考高考真题)已知椭圆的一个顶点为,右焦点为,且,其中为原点()求椭圆的方程;()已知点满足,点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线与以为圆心的圆相切于点,且为线段的中点求直线的方程37(2020浙江统考高考真题)如图,已知椭圆,抛物线,点A是椭圆与抛物线的交点,过点A的直线l交椭圆于点B,交抛物线于M(B,M不同于A)
11、()若,求抛物线的焦点坐标;()若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值38(2020江苏统考高考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点A在椭圆E上且在第一象限内,AF2F1F2,直线AF1与椭圆E相交于另一点B(1)求AF1F2的周长;(2)在x轴上任取一点P,直线AP与椭圆E的右准线相交于点Q,求的最小值;(3)设点M在椭圆E上,记OAB与MAB的面积分别为S1,S2,若S2=3S1,求点M的坐标39(2020山东统考高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,椭圆的顶点分别为,其中点为抛物线的焦点,如图所示.(1)求抛物线的标准方程;(2)若过
12、点的直线与抛物线交于,两点,且,求直线的方程.40(2019全国统考高考真题)已知曲线C:y=,D为直线y=上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.41(2019全国高考真题)已知点A(2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PEx轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.(i)证明:是直角三角形;(ii)求面积的最大值.4
13、2(2018全国高考真题)设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,(1)求的方程;(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程43(2019全国高考真题)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若,求|AB|44(2018全国高考真题)设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.(1)当与轴垂直时,求直线的方程;(2)设为坐标原点,证明:.45(2019全国高考真题)已知点A,B关于坐标原点O对称,AB =4,M过点A,B且与直线x+2=0相切(1)若A在直线x+y=0上,求M的半径(2)是
14、否存在定点P,使得当A运动时,MAMP为定值?并说明理由46(2018全国高考真题)已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且证明:,成等差数列,并求该数列的公差47(2019全国高考真题)已知是椭圆的两个焦点,P为C上一点,O为坐标原点(1)若为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得,且的面积等于16,求b的值和a的取值范围.48(2019北京高考真题)已知椭圆的右焦点为,且经过点.()求椭圆C的方程;()设O为原点,直线与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,若|OM|ON|=2,求证:直线
15、l经过定点.49(2018全国高考真题)设抛物线,点,过点的直线与交于,两点(1)当与轴垂直时,求直线的方程;(2)证明:50(2019天津高考真题)设椭圆的左焦点为,上顶点为.已知椭圆的短轴长为4,离心率为.()求椭圆的方程;()设点在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点为直线与轴的交点,点在轴的负半轴上.若(为原点),且,求直线的斜率.51(2018北京高考真题)已知抛物线C:=2px经过点(1,2)过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N()求直线l的斜率的取值范围;()设O为原点,求证:为定值52(2018全国高考真题)已知斜率为
16、的直线与椭圆交于,两点线段的中点为(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且证明:53(2018天津高考真题)设椭圆的右顶点为A,上顶点为B已知椭圆的离心率为,(1)求椭圆的方程;(2)设直线与椭圆交于,两点,与直线交于点M,且点P,M均在第四象限若的面积是面积的2倍,求的值54(2018天津高考真题)设椭圆(ab0)的左焦点为F,上顶点为B. 已知椭圆的离心率为,点A的坐标为,且.(I)求椭圆的方程;(II)设直线l:与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q. 若(O为原点) ,求k的值.55(2018北京高考真题)已知椭圆的离心率为,焦距为.斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点
17、、.()求椭圆的方程; ()若,求的最大值;()设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若、和点 共线,求.56(2019天津高考真题) 设椭圆的左焦点为,左顶点为,上顶点为B.已知(为原点).()求椭圆的离心率;()设经过点且斜率为的直线与椭圆在轴上方的交点为,圆同时与轴和直线相切,圆心在直线上,且,求椭圆的方程. 57(2018浙江高考真题)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上()设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;()若P是半椭圆上的动点,求PAB面积的取值范围58(2019浙江高考真题)如图,
18、已知点为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上,直线交轴于点,且在点右侧.记的面积为.(1)求的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点的坐标.59(2019江苏高考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦点为F1(1、0),F2(1,0)过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1已知DF1=(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标60(2018江苏高考真题)在平面直角坐标系中,椭圆C过点,焦点,圆O的直径为(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)
19、设直线l与圆O相切于第一象限内的点P若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;直线l与椭圆C交于两点若的面积为,求直线l的方程试卷第13页,共13页参考答案:1A【分析】设点,由依题意可知,再根据两点间的距离公式得到,然后消元,即可利用二次函数的性质求出最大值【详解】设点,因为,所以,而,所以当时,的最大值为故选:A【点睛】本题解题关键是熟悉椭圆的简单几何性质,由两点间的距离公式,并利用消元思想以及二次函数的性质即可解出易错点是容易误认为短轴的相对端点是椭圆上到上定点B最远的点,或者认为是椭圆的长轴的端点到短轴的端点距离最大,这些认识是错误的,要注意将距离的平方表示为二次函数后,自变量
20、的取值范围是一个闭区间,而不是全体实数上求最值.2A【分析】设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解.【详解】设双曲线与抛物线的公共焦点为,则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,所以双曲线的离心率.故选:A.3B【分析】因为,可得双曲线的渐近线方程是,与直线联立方程求得,两点坐标,即可求得,根据的面积为,可得值,根据,结合均值不等式,即可求得答案.【详解】双曲线的渐近线方程是直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点不妨设为在第一象限,在第四象限联立,解得故联立,解得故面积为:双曲线其
21、焦距为当且仅当取等号的焦距的最小值:故选:B.【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.4B【分析】根据题中所给的条件,结合抛物线的对称性,可知,从而可以确定出点的坐标,代入方程求得的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.【详解】因为直线与抛物线交于两点,且,根据抛物线的对称性可以确定,所以,代入抛物线方程,求得,所以其焦点坐标为,故选:B.【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物
22、线的焦点坐标,属于简单题目.5A【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.【详解】,根据双曲线的定义可得,即,即,解得,故选:A.【点睛】本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.6B【分析】由是以P为直角直角三角形得到,再利用双曲线的定义得到,联立即可得到,代入中计算即可.【详解】由已知,不妨设,则,因为,所以点在以为直径的圆上,即是以P为直角顶点的直角三角形,故,即,又,所以,解得,所以故选:B【点晴】本题考查双曲线中焦点三角形面积的计算问题,涉及到双曲线的定义,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.
23、7B【详解】分析:首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率,并求得其右焦点的坐标,从而得到,根据直角三角形的条件,可以确定直线的倾斜角为或,根据相关图形的对称性,得知两种情况求得的结果是相等的,从而设其倾斜角为,利用点斜式写出直线的方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得,利用两点间距离公式求得的值.详解:根据题意,可知其渐近线的斜率为,且右焦点为,从而得到,所以直线的倾斜角为或,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为,可以得出直线的方程为,分别与两条渐近线和联立,求得,所以,故选B.点睛:该题考查的是有关线段长度的问题,在解题的过程中,需要先确定哪两个点之间的距离,再分析点是怎么来的,从而得到是直线
24、的交点,这样需要先求直线的方程,利用双曲线的方程,可以确定其渐近线方程,利用直角三角形的条件得到直线的斜率,结合过右焦点的条件,利用点斜式方程写出直线的方程,之后联立求得对应点的坐标,之后应用两点间距离公式求得结果.8D【分析】首先根据题中的条件,利用点斜式写出直线的方程,涉及到直线与抛物线相交,联立方程组,消元化简,求得两点,再利用所给的抛物线的方程,写出其焦点坐标,之后应用向量坐标公式,求得,最后应用向量数量积坐标公式求得结果.【详解】根据题意,过点(2,0)且斜率为的直线方程为,与抛物线方程联立,消元整理得:,解得,又,所以,从而可以求得,故选D.【点睛】该题考查的是有关直线与抛物线相交
25、求有关交点坐标所满足的条件的问题,在求解的过程中,首先需要根据题意确定直线的方程,之后需要联立方程组,消元化简求解,从而确定出,之后借助于抛物线的方程求得,最后一步应用向量坐标公式求得向量的坐标,之后应用向量数量积坐标公式求得结果,也可以不求点M、N的坐标,应用韦达定理得到结果.9B【解析】设,因为再结合双曲线方程可解出,再利用三角形面积公式可求出结果.【详解】设点,则又,由得,即,故选B【点睛】本题易错在忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅10BCD【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公式及弦长公式可判断C、D.【详解】将点的代入抛物
26、线方程得,所以抛物线方程为,故准线方程为,A错误;,所以直线的方程为,联立,可得,解得,故B正确;设过的直线为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,所以,直线的斜率存在,设其方程为,联立,得,所以,所以或,又,所以,故C正确;因为,所以,而,故D正确.故选:BCD11ACD【分析】由及抛物线方程求得,再由斜率公式即可判断A选项;表示出直线的方程,联立抛物线求得,即可求出判断B选项;由抛物线的定义求出即可判断C选项;由,求得,为钝角即可判断D选项.【详解】对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确;对于B,由斜率为可得直线的方程为,联
27、立抛物线方程得,设,则,则,代入抛物线得,解得,则,则,B错误;对于C,由抛物线定义知:,C正确;对于D,则为钝角,又,则为钝角,又,则,D正确.故选:ACD.12【分析】令的中点为,设,利用点差法得到,设直线,求出、的坐标,再根据求出、,即可得解;【详解】方法一:弦中点问题:点差法令的中点为,设,利用点差法得到,设直线,求出、的坐标,再根据求出、,即可得解;解:令的中点为,因为,所以,设,则,所以,即所以,即,设直线,令得,令得,即,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直线,即;故答案为:方法二:直线与圆锥曲线相交的常规方法解:由题意知,点既为线段的中点又是线段MN的中点,
28、设,设直线,则,因为,所以联立直线AB与椭圆方程得消掉y得其中,AB中点E的横坐标,又,,又,解得m=2所以直线,即方法三:令的中点为,因为,所以,设,则,所以,即所以,即,设直线,令得,令得,即,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直线,即;故答案为:13【分析】根据已知可得,设,利用勾股定理结合,求出,四边形面积等于,即可求解.【详解】因为为上关于坐标原点对称的两点,且,所以四边形为矩形,设,则,所以, ,即四边形面积等于.故答案为:.14【分析】先根据抛物线的方程求得抛物线焦点坐标,利用点斜式得直线方程,与抛物线方程联立消去y并整理得到关于x的二次方程,接下来可以利用弦
29、长公式或者利用抛物线定义将焦点弦长转化求得结果.【详解】抛物线的方程为,抛物线的焦点F坐标为,又直线AB过焦点F且斜率为,直线AB的方程为:代入抛物线方程消去y并化简得,解法一:解得 所以解法二:设,则,过分别作准线的垂线,设垂足分别为如图所示.故答案为:【点睛】本题考查抛物线焦点弦长,涉及利用抛物线的定义进行转化,弦长公式,属基础题.152【分析】方法一:利用点差法得到AB的斜率,结合抛物线定义可得结果.【详解】方法一:点差法设,则,所以所以,取AB中点,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别为因为,,因为为AB中点,所以平行于x轴,因为M(-1,1),所以,则即故答案为:2.方法二:【最优解
30、】焦点弦的性质记抛物线的焦点为F,因为,则以为直径的圆与准线相切于点M,由抛物线的焦点弦性质可知,所以方法三: 焦点弦性质+韦达定理记抛物线的焦点为F,因为,则以为直径的圆与准线相切于点M,记中点为N,则,设,代入中,得,所以,得,所以方法四:【通性通法】暴力硬算由题知抛物线的焦点为,设直线的方程为,代入中得,设,则,同理有,由,即又,所以,得方法五:距离公式+直角三角形的性质 设直线为,与联立得,则从而,可得的中点,所以又由弦长公式知由得,解得,所以方法六:焦点弦的性质应用由题可知,线段为抛物线的焦点弦,由于以抛物线的焦点弦为直径的圆必与准线相切,又点M恰为抛物线准线上的点,因此,以为直径的
31、圆必与准线相切于点M过点M作平行于轴的直线交于点N,则N为圆心设,则又因为,所以联立解得将的值代入中求得因为抛物线C的焦点,所以【整体点评】方法一:根据点差法找出直线的斜率与两点纵坐标的关系,再根据抛物线定义求出中点坐标,从而解出;方法二:直接根据焦点弦的性质解出,是该题的最优解;方法三:根据焦点弦性质可知,直线过点,再根据韦达定理求出直线的斜率;方法四:直接设出直线方程,联立运算,属于解决直线与抛物线位置关系问题的通性通法,思路直接,运算复杂;方法五:反设直线,再通过联立,利用直角三角形的性质求解,运算较复杂;方法六:利用焦点弦的性质直接求出其中一点的坐标,再根据斜率公式求出165【分析】方
32、法一:先根据条件得到A,B坐标间的关系,代入椭圆方程解得B的纵坐标,即得B的横坐标关于m的函数关系,最后根据二次函数性质确定最值即可解出.【详解】方法一:点差法二次函数性质设,由得因为A,B在椭圆上,所以 ,即,与相减得:,所以,当且仅当时取最等号,即时,点B横坐标的绝对值最大.故答案为:5方法二:【通性通法】设线韦达定理由条件知直线的斜率存在,设,直线的方程为,联立得,根据韦达定理得,由知,代入上式解得,所以此时,又,解得方法三:直线的参数方程+基本不等式设直线的参数方程为其中t为参数,为直线的倾斜角,将其代入椭圆方程中化简得,设点A,B对应的参数分别为,则由韦达定理知,解得,所以,此时,即
33、,代入,解得方法四:直接硬算求解+二次函数性质设,因为,所以即 , ,又因为,所以不妨设,因此,代入式可得化简整理得由此可知,当时,上式有最大值16,即点B横坐标的绝对值有最大值2所以方法五:【最优解】仿射变换如图1,作如下仿射变换,则为一个圆根据仿射变换的性质,点B的横坐标的绝对值最大,等价于点的横坐标的绝对值最大,则当时等号成立,根据易得,此时方法六:中点弦性质的应用设,由可知,则中点因为,所以,整理得,由于,则时,所以【整体点评】方法一:由题意中点的坐标关系,以及点差法可求出点的横、纵坐标,从而可以根据二次函数的性质解出;方法二:常规设线,通过联立,根据韦达定理以及题目条件求出点的横坐标
34、,然后利用基本不等式求出最值,由取等条件得解,是该题的通性通法;方法三:利用直线的参数方程与椭圆方程联立,根据参数的几何意义,解得点的横坐标,再利用基本不等式求出最值,由取等条件得解;方法四:利用题目条件硬算求出点的横坐标,再根据二次函数的性质解出;方法五:根据仿射变换,利用圆的几何性质结合平面几何知识转化,求出对应点的横坐标的绝对值最大,从而解出,计算难度小,是该题的最优解;方法六:利用中点弦的性质找出点的横、纵坐标关系,再根据关系式自身特征求出点的横坐标的绝对值的最大值,从而解出,计算量小,也是不错的方法17(1)(2)【分析】(1)将给定点代入设出的方程求解即可;(2)设出直线方程,与椭
35、圆C的方程联立,分情况讨论斜率是否存在,即可得解.【详解】(1)解:设椭圆E的方程为,过,则,解得,所以椭圆E的方程为:.(2),所以,若过点的直线斜率不存在,直线.代入,可得,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,过点.若过点的直线斜率存在,设.联立得,可得,且联立可得可求得此时,将,代入整理得,将代入,得显然成立,综上,可得直线HN过定点【点睛】求定点、定值问题常见的方法有两种:从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.18(1);(2).【分析】(1)由抛物线的定义可得,即可得解;(2)法一:设点的坐标及直线,由韦达定
36、理及斜率公式可得,再由差角的正切公式及基本不等式可得,设直线,结合韦达定理可解.【详解】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时,所以,所以抛物线C的方程为;(2)方法一:【最优解】直线方程横截式设,直线,由可得,由斜率公式可得,直线,代入抛物线方程可得,所以,同理可得,所以又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以,若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,设直线,代入抛物线方程可得,所以,所以直线.方法二:直线方程点斜式由题可知,直线MN的斜率存在.设,直线由 得:,,同理,.直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,.代入抛物线方程可得:,所以,同理可
37、得,由斜率公式可得:(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,设直线,代入抛物线方程可得,所以,所以直线.方法三:三点共线设,设,若 P、M、N三点共线,由所以,化简得,反之,若,可得MN过定点因此,由M、N、F三点共线,得,由M、D、A三点共线,得,由N、D、B三点共线,得,则,AB过定点(4,0)(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,所以直线.【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性
38、通法;法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法19(1);(2)【分析】(1)由点在双曲线上可求出,易知直线l的斜率存在,设,再根据,即可解出l的斜率;(2)根据直线的斜率之和为0可知直线的倾斜角互补,根据即可求出直线的斜率,再分别联立直线与双曲线方程求出点的坐标,即可得到直线的方程以及的长,由点到直线的距离公式求出点A到直线的距离,即可得出的面积【详解】(1)因为点在双曲线上,所以,解得,即双曲线易知直线l的斜率存在,设,联立可得,所以,且所以由可得,即,即,所以,化简得,即,所以或,
39、当时,直线过点,与题意不符,舍去,故(2)方法一:【最优解】常规转化不妨设直线的倾斜角为,因为,所以,由(1)知,当均在双曲线左支时,所以,即,解得(负值舍去)此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;当均在双曲线右支时,因为,所以,即,即,解得(负值舍去),于是,直线,直线,联立可得,因为方程有一个根为,所以,同理可得,所以,点到直线的距离,故的面积为方法二: 设直线AP的倾斜角为,由,得,由,得,即,联立,及得,同理,故,而,由,得,故【整体点评】(2)法一:由第一问结论利用倾斜角的关系可求出直线的斜率,从而联立求出点坐标,进而求出三角形面积,思路清晰直接,是该题的通性通法,
40、也是最优解;法二:前面解答与法一求解点坐标过程形式有所区别,最终目的一样,主要区别在于三角形面积公式的选择不一样20(1)(2)见解析【分析】(1)利用焦点坐标求得的值,利用渐近线方程求得的关系,进而利用的平方关系求得的值,得到双曲线的方程;(2)先分析得到直线的斜率存在且不为零,设直线AB的斜率为k, M(x0,y0),由|AM|=|BM|等价分析得到;由直线和的斜率得到直线方程,结合双曲线的方程,两点间距离公式得到直线PQ的斜率,由等价转化为,由在直线上等价于,然后选择两个作为已知条件一个作为结论,进行证明即可.【详解】(1)右焦点为,,渐近线方程为,C的方程为:;(2)由已知得直线的斜率
41、存在且不为零,直线的斜率不为零,若选由推或选由推:由成立可知直线的斜率存在且不为零;若选推,则为线段的中点,假若直线的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知在轴上,即为焦点,此时由对称性可知、关于轴对称,与从而,已知不符;总之,直线的斜率存在且不为零.设直线的斜率为,直线方程为,则条件在上,等价于;两渐近线的方程合并为,联立消去y并化简整理得:设,线段中点为,则,设,则条件等价于,移项并利用平方差公式整理得:,,即,即;由题意知直线的斜率为, 直线的斜率为,由,所以直线的斜率,直线,即,代入双曲线的方程,即中,得:,解得的横坐标:,同理:,,条件等价于,综上所述:条件在上,等价于;条件等价于;条件
42、等价于;选推:由解得:,成立;选推:由解得:,成立;选推:由解得:,成立.21(1);(2)的交点坐标为,的交点坐标为,【分析】(1)消去,即可得到的普通方程;(2)将曲线的方程化成普通方程,联立求解即解出【详解】(1)因为,所以,即的普通方程为(2)因为,所以,即的普通方程为,由,即的普通方程为联立,解得:或,即交点坐标为,;联立,解得:或,即交点坐标为,22(1);(2)【分析】(1)设是椭圆上任意一点,再根据两点间的距离公式求出,再根据二次函数的性质即可求出;(2)设直线与椭圆方程联立可得,再将直线方程与的方程分别联立,可解得点的坐标,再根据两点间的距离公式求出,最后代入化简可得,由柯西
43、不等式即可求出最小值【详解】(1)设是椭圆上任意一点,,当且仅当时取等号,故的最大值是.(2)设直线,直线方程与椭圆联立,可得,设,所以,因为直线与直线交于,则,同理可得,.则,当且仅当时取等号,故的最小值为.【点睛】本题主要考查最值的计算,第一问利用椭圆的参数方程以及二次函数的性质较好解决,第二问思路简单,运算量较大,求最值的过程中还使用到柯西不等式求最值,对学生的综合能力要求较高,属于较难题23(1)(2)【分析】(1)依题意可得,即可求出,从而求出椭圆方程;(2)首先表示出直线方程,设、,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线、的方程,表示出、,根据得到方程,解得即可;【详解】(1
44、)解:依题意可得,又,所以,所以椭圆方程为;(2)解:依题意过点的直线为,设、,不妨令,由,消去整理得,所以,解得,所以,直线的方程为,令,解得,直线的方程为,令,解得,所以,所以,即即即整理得,解得24(1);(2).【分析】(1) 利用双曲线的定义可知轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,求出、的值,即可得出轨迹的方程; (2)方法一:设出点的坐标和直线方程,联立直线方程与曲线C的方程,结合韦达定理求得直线的斜率,最后化简计算可得的值.【详解】(1) 因为,所以,轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹的方程为,则,可得,所以,轨迹的方程为.(2)方法一 【最优解】:直线方程与双曲线
45、方程联立如图所示,设,设直线的方程为联立,化简得.则故则设的方程为,同理因为,所以,化简得,所以,即因为,所以方法二 :参数方程法设设直线的倾斜角为,则其参数方程为,联立直线方程与曲线C的方程,可得,整理得设,由根与系数的关系得设直线的倾斜角为,同理可得由,得因为,所以由题意分析知所以,故直线的斜率与直线的斜率之和为0方法三:利用圆幂定理因为,由圆幂定理知A,B,P,Q四点共圆设,直线的方程为,直线的方程为,则二次曲线又由,得过A,B,P,Q四点的二次曲线系方程为:,整理可得:,其中由于A,B,P,Q四点共圆,则xy项的系数为0,即.【整体点评】(2)方法一:直线方程与二次曲线的方程联立,结合
46、韦达定理处理圆锥曲线问题是最经典的方法,它体现了解析几何的特征,是该题的通性通法,也是最优解;方法二:参数方程的使用充分利用了参数的几何意义,要求解题过程中对参数有深刻的理解,并能够灵活的应用到题目中.方法三:圆幂定理的应用更多的提现了几何的思想,二次曲线系的应用使得计算更为简单.25(1);(2).【分析】(1)根据圆的几何性质可得出关于的等式,即可解出的值;(2)设点、,利用导数求出直线、,进一步可求得直线的方程,将直线的方程与抛物线的方程联立,求出以及点到直线的距离,利用三角形的面积公式结合二次函数的基本性质可求得面积的最大值.【详解】(1)方法一:利用二次函数性质求最小值由题意知,设圆
47、M上的点,则所以从而有因为,所以当时,又,解之得,因此方法二【最优解】:利用圆的几何意义求最小值抛物线的焦点为,所以,与圆上点的距离的最小值为,解得;(2)方法一:切点弦方程+韦达定义判别式求弦长求面积法抛物线的方程为,即,对该函数求导得,设点、,直线的方程为,即,即,同理可知,直线的方程为,由于点为这两条直线的公共点,则,所以,点A、的坐标满足方程,所以,直线的方程为,联立,可得,由韦达定理可得,所以,点到直线的距离为,所以,由已知可得,所以,当时,的面积取最大值.方法二【最优解】:切点弦法+分割转化求面积+三角换元求最值 同方法一得到过P作y轴的平行线交于Q,则P点在圆M上,则故当时的面积
48、最大,最大值为方法三:直接设直线AB方程法设切点A,B的坐标分别为,设,联立和抛物线C的方程得整理得判别式,即,且抛物线C的方程为,即,有则,整理得,同理可得联立方程可得点P的坐标为,即将点P的坐标代入圆M的方程,得,整理得由弦长公式得点P到直线的距离为所以,其中,即当时,【整体点评】(1)方法一利用两点间距离公式求得关于圆M上的点的坐标的表达式,进一步转化为关于的表达式,利用二次函数的性质得到最小值,进而求得的值;方法二,利用圆的性质,与圆上点的距离的最小值,简洁明快,为最优解;(2)方法一设点、,利用导数求得两切线方程,由切点弦方程思想得到直线的坐标满足方程,然手与抛物线方程联立,由韦达定
49、理可得,利用弦长公式求得的长,进而得到面积关于坐标的表达式,利用圆的方程转化得到关于的二次函数最值问题;方法二,同方法一得到,过P作y轴的平行线交于Q,则由求得面积关于坐标的表达式,并利用三角函数换元求得面积最大值,方法灵活,计算简洁,为最优解;方法三直接设直线,联立直线和抛物线方程,利用韦达定理判别式得到,且利用点在圆上,求得的关系,然后利用导数求得两切线方程,解方程组求得P的坐标,进而利用弦长公式和点到直线距离公式求得面积关于的函数表达式,然后利用二次函数的性质求得最大值;26(1);(2)最大值为.【分析】(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解;(2)设,由平面向量的知识可得,进而可得,
50、再由斜率公式及基本不等式即可得解.【详解】(1)抛物线的焦点,准线方程为,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为,所以该抛物线的方程为;(2)方法一:轨迹方程+基本不等式法设,则,所以,由在抛物线上可得,即,据此整理可得点的轨迹方程为,所以直线的斜率,当时,;当时,当时,因为,此时,当且仅当,即时,等号成立;当时,;综上,直线的斜率的最大值为.方法二:【最优解】轨迹方程+数形结合法同方法一得到点Q的轨迹方程为设直线的方程为,则当直线与抛物线相切时,其斜率k取到最值联立得,其判别式,解得,所以直线斜率的最大值为方法三:轨迹方程+换元求最值法同方法一得点Q的轨迹方程为设直线的斜率为k,则令,则的对称轴
51、为,所以故直线斜率的最大值为方法四:参数+基本不等式法由题可设因为,所以于是,所以则直线的斜率为当且仅当,即时等号成立,所以直线斜率的最大值为【整体点评】方法一根据向量关系,利用代点法求得Q的轨迹方程,得到直线OQ的斜率关于的表达式,然后利用分类讨论,结合基本不等式求得最大值;方法二 同方法一得到点Q的轨迹方程,然后利用数形结合法,利用判别式求得直线OQ的斜率的最大值,为最优解;方法三同方法一求得Q的轨迹方程,得到直线的斜率k的平方关于的表达式,利用换元方法转化为二次函数求得最大值,进而得到直线斜率的最大值;方法四利用参数法,由题可设,求得x,y关于的参数表达式,得到直线的斜率关于的表达式,结
52、合使用基本不等式,求得直线斜率的最大值. 27(1);(2)【分析】(1)根据椭圆所过的点及四个顶点围成的四边形的面积可求,从而可求椭圆的标准方程.(2)设,求出直线的方程后可得的横坐标,从而可得,联立直线的方程和椭圆的方程,结合韦达定理化简,从而可求的范围,注意判别式的要求.【详解】(1)因为椭圆过,故,因为四个顶点围成的四边形的面积为,故,即,故椭圆的标准方程为:.(2)设,因为直线的斜率存在,故,故直线,令,则,同理.直线,由可得,故,解得或.又,故,所以又故即,综上,或.28(1);(2)证明见解析.【分析】(1)由离心率公式可得,进而可得,即可得解;(2)必要性:由三点共线及直线与圆
53、相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证;充分性:设直线,由直线与圆相切得,联立直线与椭圆方程结合弦长公式可得,进而可得,即可得解.【详解】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,又,所以椭圆方程为;(2)由(1)得,曲线为,当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;当直线的斜率存在时,设,必要性:若M,N,F三点共线,可设直线即,由直线与曲线相切可得,解得,联立可得,所以,所以,所以必要性成立;充分性:设直线即,由直线与曲线相切可得,所以,联立可得,所以,所以,化简得,所以,所以或,所以直线或,所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;所以M,N,F三点共线的充要条件是【点睛】关键点点睛:解决本题
54、的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用,注意运算的准确性是解题的重中之重.29(1);(2).【分析】(1)求出的值后可求抛物线的方程.(2)方法一:设,联立直线的方程和抛物线的方程后可得,求出直线的方程,联立各直线方程可求出,根据题设条件可得,从而可求的范围.【详解】(1)因为,故,故抛物线的方程为:.(2)方法一:通式通法设,所以直线,由题设可得且.由可得,故,因为,故,故.又,由可得,同理,由可得,所以,整理得到,故,令,则且,故,故即,解得或或.故直线在轴上的截距的范围为或或.方法二:利用焦点弦性质设直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为,由题设可得且由得,所以
55、因为,由得同理由得因为,所以即故令,则所以,解得或或故直线在x轴上的截距的范围为方法三【最优解】:设,由三点共线得,即所以直线的方程为,直线的方程为,直线的方程为设直线的方程为,则所以故(其中)所以因此直线在x轴上的截距为【整体点评】本题主要是处理共线的线段长度问题,主要方法是长度转化为坐标.方法一:主要是用坐标表示直线,利用弦长公式将线段长度关系转为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围.方法二:利用焦点弦的性质求得直线的斜率之和为0,再利用线段长度关系即为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见
56、函数的范围.方法三:利用点在抛物线上,巧妙设点坐标,借助于焦点弦的性质求得点横坐标的关系,这样有助于减少变元,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围.30(1);(2).【分析】(1)求出的值,结合的值可得出的值,进而可得出椭圆的方程;(2)设点,分析出直线的方程为,求出点的坐标,根据可得出,求出、的值,即可得出直线的方程.【详解】(1)易知点、,故,因为椭圆的离心率为,故,因此,椭圆的方程为;(2)设点为椭圆上一点,先证明直线的方程为,联立,消去并整理得,因此,椭圆在点处的切线方程为.在直线的方程中,令,可得,由题意可知,即点,直线的斜率为,所以,直
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