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解析几何试题及答案

解析几何1.(21)(本小题满分13分)设,点的坐标为(1,1),点在抛物线上运动,点满足,经过点与轴垂直的直线交抛物线于点,点满足,求点的轨迹方程。

(21)(本小题满分13分)本题考查直线和抛物线的方程,平面向量的概念,性质与运算,动点的轨迹方程等基本知识,考查灵活运用知识探究问题和解决问题的能力,全面考核综合数学素养.解:由知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设①再设解得②,将①式代入②式,消去,得③,又点B在抛物线上,所以,再将③式代入,得故所求点P的轨迹方程为2.(17)(本小题满分13分)设直线(I)证明与相交;(II)证明与的交点在椭圆(17)(本小题满分13分)本题考查直线与直线的位置关系,线线相交的判断与证明,点在曲线上的判断与证明,椭圆方程等基本知识,考查推理论证能力和运算求解能力.证明:(I)反证法,假设是l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1=k2,代入k1k2+2=0,得此与k1为实数的事实相矛盾. 从而相交.(II)(方法一)由方程组,解得交点P的坐标为,而此即表明交点(方法二)交点P的坐标满足,,整理后,得所以交点P在椭圆.已知椭圆G:,过点(m,0)作圆的切线l交椭圆G于A,B两点。

(1)求椭圆G的焦点坐标和离心率;(2)将表示为m的函数,并求的最大值。

(19)解:(Ⅰ)由已知得所以所以椭圆G的焦点坐标为,离心率为(Ⅱ)由题意知,.当时,切线l的方程,点A、B的坐标分别为此时当m=-1时,同理可得当时,设切线l的方程为由;设A、B两点的坐标分别为,则;又由l与圆所以由于当时,因为且当时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2..(本小题共14分)已知椭圆的离心率为,右焦点为(,0),斜率为I的直线与椭圆G交与A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).(I)求椭圆G的方程;(II)求的面积.(19)解:(Ⅰ)由已知得解得,又所以椭圆G的方程为(Ⅱ)设直线l的方程为由得设A、B的坐标分别为AB中点为E,则;因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB.所以PE的斜率解得m=2。

此时方程①为解得所以所以|AB|=.此时,点P(—3,2)到直线AB:的距离所以△PAB的面积S=.(本小题满分13分)已知直线l:y=x+m,m∈R。

(I)若以点M(2,0)为圆心的圆与直线l相切与点P,且点P在y轴上,求该圆的方程;(II)若直线l关于x轴对称的直线为,问直线与抛物线C:x2=4y是否相切?说明理由。

17.本小题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。

满分13分。

解法一:(I)依题意,点P的坐标为(0,m)因为,所以,解得m=2,即点P的坐标为(0,2)从而圆的半径故所求圆的方程为(II)因为直线的方程为所以直线的方程为由,(1)当时,直线与抛物线C相切(2)当,那时,直线与抛物线C不相切。

综上,当m=1时,直线与抛物线C相切;当时,直线与抛物线C不相切。

解法二:(I)设所求圆的半径为r,则圆的方程可设为依题意,所求圆与直线相切于点P(0,m),则解得所以所求圆的方程为(II)同解法一。

.(本小题满分12分)如图,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A。

(Ⅰ)求实数b的值;(Ⅱ)求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程。

18.本小题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想,满分12分。

解:(I)由,(*)因为直线与抛物线C相切,所以解得b=-1。

(II)由(I)可知,解得x=2,代入故点A(2,1),因为圆A与抛物线C的准线相切,所以圆A的半径r等于圆心A到抛物线的准线y=-1的距离,即所以圆A的方程为. (本小题满分14分)设圆C与两圆中的一个内切,另一个外切.(1)求C的圆心轨迹L的方程.(2)已知点且P为L上动点,求的最大值及此时点P的坐标.19.(1)解:设C的圆心的坐标为,由题设条件知化简得L的方程为(2)解:过M,F的直线方程为,将其代入L的方程得解得因T1在线段MF外,T2在线段MF内,故,若P不在直线MF上,在中有故只在T1点取得最大值2。

(2)设是定点,其中满足.过作的两条切线,切点分别为,与分别交于.线段上异于两端8.点的点集记为.证明:;21.解:(1),直线AB的方程为,即,,方程的判别式,两根或,,,又,,得,.(2)由知点在抛物线L的下方,①当时,作图可知,若,则,得;若,显然有点;.②当时,点在第二象限,作图可知,若,则,且;若,显然有点;.根据曲线的对称性可知,当时,,综上所述,(*);由(1)知点M在直线EF上,方程的两根或,同理点M在直线上,方程的两根或,若,则不比、、小,,又,;又由(1)知,;,综合(*)式,得证.(3)联立,得交点,可知,过点作抛物线L的切线,设切点为,则,得,解得,又,即,,设,,,又,;,,..(本小题满分14分)在平面直角坐标系中,直线交轴于点A,设是上一点,M是线段OP的垂直平分线上一点,且满足∠MPO=∠AOP(1)当点P在上运动时,求点M的轨迹E的方程;(2)已知T(1,-1),设H是E 上动点,求+的最小值,并给出此时点H的坐标;(3)过点T(1,-1)且不平行与y轴的直线l1与轨迹E有且只有两个不同的交点,求直线的斜率k的取值范围。

21.(本小题满分14分)解:(1)如图1,设MQ为线段OP的垂直平分线,交OP于点Q,因此即①另一种情况,见图2(即点M和A位于直线OP的同侧)。

MQ为线段OP的垂直平分线,又因此M在轴上,此时,记M的坐标为为分析的变化范围,设为上任意点由(即)得,故的轨迹方程为②综合①和②得,点M轨迹E的方程为(2)由(1)知,轨迹E的方程由下面E1和E2两部分组成(见图3):;当时,过T作垂直于的直线,垂足为,交E 1于。

再过H 作垂直于的直线,交因此,(抛物线的性质)。

(该等号仅当重合(或H 与D 重 合)时取得)。

当时,则综合可得,|HO|+|HT|的最小值为3,且此时点H 的坐标为(3)由图3知,直线的斜率不可能为零。

设故的方程得:因判别式所以与E 中的E 1有且仅有两个不同的交点。

又由E 2和的方程可知,若与E 2有交点,则此交点的坐标为有唯一交点,从而表三个不同的交点。

因此,直线的取值范围是. (本小题满分14分)平面内与两定点,连续的斜率之积等于非零常数的点的轨迹,加上、两点所成的曲线可以是圆、椭圆成双曲线.(Ⅰ)求曲线的方程,并讨论的形状与值得关系;(Ⅱ)当时,对应的曲线为;对给定的,对应的曲线为,设、是的两个焦点。

试问:在撒谎个,是否存在点,使得△的面积。

若存在,求的值;若不存在,请说明理由。

20.本小题主要考查曲线与方程、圆锥曲线等基础知识,同时考查推理运算的能力,以及分类与整合和数形结合的思想。

(满分14分)解:(I )设动点为M ,其坐标为,当时,由条件可得即,又的坐标满足故依题意,曲线C 的方程为当曲线C 的方程为是焦点在y 轴上的椭圆;当时,曲线C 的方程为,C 是圆心在原点的圆;当时,曲线C 的方程为,C 是焦点在x 轴上的椭圆;当时,曲线C 的方程为C 是焦点在x 轴上的双曲线。

(II )由(I )知,当m=-1时,C 1的方程为当时,C 2的两个焦点分别为对于给定的,C 1上存在点使得的充要条件是由①得由②得 当或时,存在点N ,使S=|m|a 2;当或时,不存在满足条件的点N , 当时,由,可得令,则由,①②从而,于是由,可得综上可得:当时,在C1上,存在点N,使得当时,在C1上,存在点N,使得当时,在C1上,不存在满足条件的点N。

11.(本小题满分13分)如图7,椭圆的离心率为,轴被曲线截得的线段长等于的长半轴长。

(Ⅰ)求,的方程;(Ⅱ)设与轴的交点为M,过坐标原点O的直线与相交于点A,B,直线MA,MB分别与相交与D,E.(i)证明:;(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是.问:是否存在直线,使得=?请说明理由。

解析:(I)由题意知,从而,又,解得。

故的方程分别为。

(II)(i)由题意知,直线的斜率存在,设为,则直线的方程为.由得,设,则是上述方程的两个实根,于是。

又点的坐标为,所以故,即。

(ii)设直线的斜率为,则直线的方程为,由解得或,则点的坐标为,又直线的斜率为,同理可得点B的坐标为.于是由得,解得或,则点的坐标为;又直线的斜率为,同理可得点的坐标为于是因此由题意知,解得或。

又由点的坐标可知,,所以故满足条件的直线存在,且有两条,其方程分别为和。

.已知平面内一动点到点F(1,0)的距离与点到轴的距离的等等于1.(I)求动点的轨迹的方程;(II)过点作两条斜率存在且互相垂直的直线,设与轨迹相交于点,与轨迹相交于点,求的最小值.解析:(I)设动点的坐标为,由题意为化简得当、所以动点P的轨迹C的方程为(II)由题意知,直线的斜率存在且不为0,设为,则的方程为.由,得设则是上述方程的两个实根,于是.因为,所以的斜率为.设则同理可得:故当且仅当即时,取最小值16..(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系中,M、N分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k.(1)当直线PA平分线段MN时,求k的值;(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB.答案:(1)由题意知M(-2,0),N(0,),M、N的中点坐标为(-1,),直线PA平分线段MN时,即直线PA经过M、N的中点,又直线(2)直线,由得,,AC方程:即:所以点P到直线AB的距离(3)法一:由题意设,A、C、B三点共线,又因为点P、B在椭圆上,,两式相减得:.法二:设,A、C、B三点共线,又因为点A、B在椭圆上,,两式相减得:,,法三:由得,直线代入得到,解得,解析:本题主要考查椭圆的标准方程与几何性质,直线的斜率及其方程,点到直线距离公式、直线的垂直关系的判断.另外还考查了解方程组,共线问题、点在曲线上,字母运算的运算求解能力, 考查推理论证能力.(1)(2)是容易题;(3)是考察学生灵活运用、数学综合能力是难题.. (本小题满分13分)是双曲线:上一点,,分别是双曲线的左、右顶点,直线,的斜率之积为.(1)求双曲线的离心率;(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于、两点,为坐标原点,为双曲线上一点,满足,求的值.【解析】(1)点是双曲线:上,有,由题意又有,可得,则(2)联立,得,设,则,设,,即又为双曲线上一点,即,有化简得:又,在双曲线上,所以,由(1)式又有得:,解出,或.(本小题满分12分)已知过抛物线的焦点,斜率为的直线交抛物线于()两点,且.(1)求该抛物线的方程;(2)为坐标原点,为抛物线上一点,若,求的值.解析:(1)直线AB的方程是所以:,由抛物线定义得:,所以p=4,抛物线方程为:(2)、由p=4,化简得,从而,从而A:(1,),B(4,)设=,又,即8(4),即,解得20.(本小题满分12分)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,求与的比值;(II)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由..解:(I)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设设直线,分别与C1,C2的方程联立,求得………………4分当表示A,B的纵坐标,可知………………6分(II)t=0时的l不符合题意.时,BO ………………12分17(20)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y = -3上,M点满足,,M点的轨迹为曲线C。

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