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数学竞赛《解析几何》专题训练(答案)

《解析几何》专题训练一、选择题1、(04福建)在平面直角坐标系中,方程1(,22x y x y a b ab+-+=为相异正数),所表示的曲线是A,三角形 B,正方形 C,非正方形的长方形 D,非正方形的菱形 1,D 令y x =,得y x a ==±,令y x =-得x y b =-=±,由此可见,曲线必过四个点:(,)a a ,(,)a a --,(,)b b ,(,)b b --,从结构特征看,方程表示的曲线是以这四点为顶点的四边形,易知它是非正方形的菱形.2、若椭圆2213620x y +=上一点P 到左焦点的距离等于它到右焦点距离的2倍,则P 点坐标为A,B,(-C,(3,D,(3,- C 设00(,)P x y ,又椭圆的右准线为9x =,而122PF PF =,且1212PF PF +=, 得24PF =,又20293PF e x ==-,得03x =,代入椭圆方程得0y =3、设双曲线22221x y a b -= 的离心率e 2⎤∈⎥⎣⎦,则双曲线的两条渐近线夹角α的取值范围是 ( ) C A. ,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦4、已知两点A (1,2), B (3,1) 到直线L 的距离分别是25,2-,则满足条件的直线L 共有 条。

( C )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 解: 由,5=AB 分别以A ,B 为圆心,2,5为半径作两个圆,则两圆外切,有三条共切线。

正确答案为C 。

5、双曲线12222=-by a x 的一个焦点为F 1,顶点为A 1、A 2,P 是双曲线上任意一点.则分别以线段PF 1、A 1A 2为直径的两圆一定(B ) (A )相交 (B )相切(C )相离 (D )以上情况均有可能6、设方程1)19cos()19sin(2007220072=+y x 所表示的曲线是( )(A )双曲线 (B )焦点在x 轴上的椭圆(C )焦点在y 轴上的椭圆 (D )以上答案都不正确07广西 解:))(1360(19)1360(19)19(19191003100322007+∈+=+⨯=⨯=N n n于是,19sin )1919360sin()19sin(2007=+⨯=n ,同理 19cos )19cos(2007=。

因为019sin 19cos >>,故应选(C )7、过椭圆22221x y a b+=(0)a b >>中心的弦AB,(,0)F c 是右焦点,则AFB ∆的最大面积为A,bc B,ab C,ac D,2b A (1)当AB x ⊥轴时,1(2)2AFB S b c bc ∆=⋅⋅=; (2)当AB 与x 轴不垂直时,设AB 的方程为y kx =,由22221y kx x y ab =⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 得2222222k a b y b k a =+. 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1y =,2y =,1211()22AFBS c y y ∆=+==bc =<. 8、已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点,若212PF PF 的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是 ( )A ,(1,)+∞B ,(1,2] C, D ,(1,3]D222122222(2)44448PF a PF a PF a a a a PF PF PF +==++≥+=,当且仅当2224a PF PF = 即22PF a =时取等号。

这时14PF a =.由1212PF PF F F +≥,得62a c ≥, 即3ce a=≤,得(1,3]e ∈.二、填空题9、若直线x cos θ+y sin θ=cos 2θ-sin 2θ(0<θ<π)与圆x 2+y 2=41有公共点,则θ的取值范围是 .⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡65,323,6ππππ10、过椭圆12322=+y x 上任意一点P ,作椭圆的右准线的垂线PH (H 为垂足),并延长PH 到Q ,使得HQ =λPH (λ≥1).当点P 在椭圆上运动时,点Q 的轨迹的离心率的取值范围是 .⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,33 设P(x 1, y 1),Q(x, y),因为右准线方程为x=3,所以H 点的坐标为(3, y)。

又∵HQ=λPH ,所以λ+-=11PQ HP ,所以由定比分点公式,可得:⎪⎩⎪⎨⎧=-+=y y x x 11)1(3λλ,代入椭圆方程,得Q 点轨迹为123)]1(3[222=++-y x λλ,所以离心率e=)1,33[321322322∈-=-λλλ。

故选C 。

11、抛物线顶点为O ,焦点为F ,M 是抛物线上的动点,则MOMF的最大值为 07江西22y px =,则顶点及焦点坐标为()0,0,,02p O F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,若设点M 坐标为(),M x y ,则22222222242MO x y x px p MF p x px x y ++⎛⎫== ⎪⎝⎭⎛⎫++-+ ⎪⎝⎭()222222224313234444x px x px px x px x p x px ++=≤=+++++,故3MO MF ≤.(当()(),,M x y p p =或()(),,M x y p p =-时取等号)12、过直线l :9y x =+上的一点P 作一个长轴最短的椭圆,使其焦点为()()123,0,3,0F F -,则椭圆的方程为 .07广西答案:2214536x y +=;解:设直线l 上的点为(),9P t t +,取()13,0F -关于直线l 的对称点()9,6Q -,据椭圆定义,12222a PF PF PQ PF QF =+=+≥== ,当且仅当2,,Q P F 共线,即22PF QF K K =,也即96312t t +=--时,上述不等式取等号,此时5t =-, 点P 坐标为()5,4P -,据3,c a ==得,2245,36a b ==,椭圆的方程为2214536x y +=.三、解答题13、已知抛物线2128y x x =-+-和点111(,)48A 。

过点11(,)48F -任作直线,交抛物线于B,C 两点。

(1) 求△ABC的重心轨迹方程,并表示成()y f x =形式;(2) 若数列{}k x ,1102x <<,满足1()k k x f x +=。

试证:1135nkk k x +=<∑。

(3) 07浙江A 卷解:(1)设过11(,)48F -的直线方程为11()84y k x +=-。

又设11(,)B x y ,22(,)C x y ,联立方程组,211()84128y k x y x x ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=-+-⎪⎩消去y ,得22(1)04kx k x +--=。

从而有, 1212k x x -+=-,21212111()2424k y y k x x +=+--=--。

………… 5分设△ABC的重心坐标为(,)x y ,则12121431183x x x y y y ⎧++⎪=⎪⎪⎨⎪++⎪=⎪⎩23212368k x k y -⎧=⎪⎪⇒⎨⎪=-+⎪⎩消去k,即得 263y x x =-+。

…………10分 (2)因为1102x <<,21()x f x =21163x x =-+113(12)x x =-,所以 2112112(12)3303(12)228x x x x x +-⎛⎫<=-≤= ⎪⎝⎭,上式右边等号成立当且仅当114x =。

假设308k x <≤,则 212(12)3303(12)228k k k k k x x x x x ++-⎛⎫<=-≤= ⎪⎝⎭, …………15分上式右边等号成立当且仅当14k x =。

由此得到308k x <≤(2,3,k = )。

从而有 11133********k nnnkk k k x+==⎡⎤⎛⎫⎛⎫<≤=-<⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑。

…………20分14、椭圆22194x y +=的右焦点为F ,1224,,,P P P 为24个依逆时针顺序排列在椭圆上的点,其中1P 是椭圆的右顶点,并且122334241PFP P FP P FP P FP ∠=∠=∠==∠ .若这24个点到右准线的距离的倒数和为S ,求2S 的值. 06江苏14.解:椭圆中,3a =,2b =,故c =.所以)F,e =. 设i FP 与x 轴正向的夹角为i ϑ,i d 为点i P 到右准线的距离.则()2cos 1i i a d e c c ϑ+=-.即()21cos 1i i ce d b ϑ=+.同理()()1222121cos 1cos 1i i i c ce d b b ϑϑ++=+=-+.图3所以212112i i c d d b ++== 从而2411i id ==∑ 2180S =. 15、如图3,A 、B 为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>和双曲线22221x y a b-=的公共顶点.P 、Q 分别为双曲线和椭圆上不同于A 、B 的动点,且满足()AP BP AQ BQ λ+=+(,1)R λλ∈>.设直线AP 、BP 、AQ 、BQ 的斜率分别是12,k k ,34,k k .(I)求证:12340k k k k +++=;(II )设12,F F 分别为椭圆和双曲线的右焦点;若21//PF QF ,求22221234k k k k +++的值.15.(1)设11(,)P x y 、22(,)Q x y ,则2222112a x a y b-=.所以21111112222111122y y x y x b k k x a x a x a a y +=+==⋅+--。

① 同理可得2234222x b k k a y +=-⋅。

②设O 为原点,则2AP BP OP += ,2AQ BQ OQ +=。

而()AP BP AQ BQ λ+=+ ,得OP OQ λ=,于是O 、P 、Q 三点共线。

所以1212x x y y =。

由①、②得12340k k k k +++=。

(2)由点Q 在椭圆上,有2212221x y a b +=。

由OP OQ λ=,得1122(,)(,)x y x y λ=。

所以211x x λ=,211y y λ=,从而2221222x y a b λ+=。

③又由点P 在双曲线上,有2211221x y a b-=。

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