1.(本小题满分12分)已知:圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l:ax+y+2a=0.(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;(2)当直线l与圆C相交于A、B两点,且AB=22时,求直线l的方程.2.设椭圆ax2+by2=1与直线x+y-1=0相交于A、B两点,点C是AB的中点,若|AB|=22,OC的斜率为22,求椭圆的方程.3.(本小题满分12分)(2010·南通模拟)已知动圆过定点F(0,2),且与定直线l:y=-2相切.(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;(2)若AB是轨迹C的动弦,且AB过F(0,2),分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQ⊥BQ.4.已知圆(x-2)2+(y-1)2=203,椭圆b2x2+a2y2=a2b2(a>b>0)的离心率为22,若圆与椭圆相交于A、B,且线段AB是圆的直径,求椭圆的方程.5.已知m 是非零实数,抛物线)0(2:2>=p px y C 的焦点F 在直线2:02m l x my --=上. (I )若m=2,求抛物线C 的方程(II )设直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点,F AA 1∆,F BB 1∆的重心分别为G,H.求证:对任意非零实数m,抛物线C 的准线与x 轴的焦点在以线段GH 为直径的圆外。
6. (本小题满分14分)(2010·东北四市模拟)已知O 为坐标原点,点A 、B 分别在x 轴,y 轴上运动,且|AB |=8,动点P 满足AP u u u r =35PB u u u r,设点P 的轨迹为曲线C ,定点为M (4,0),直线PM 交曲线C 于另外一点Q .(1)求曲线C 的方程; (2)求△OPQ 面积的最大值.7.(文)有一个装有进出水管的容器,每单位时间进出的水量各自都是一定的,设从某时刻开始10分钟内只进水、不出水,在随后的30分钟内既进水又出水,得到时间x(分)与水量y(升)之间的关系如图所示,若40分钟后只放水不进水,求y 与x 的函数关系.8(理)已知矩形ABCD 的两条对角线交于点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,AB 边所在直线的方程为3x -4y -4=0.点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13在AD 所在直线上.(1)求AD 所在直线的方程及矩形ABCD 的外接圆C1的方程;(2)已知点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0,点F 是圆C1上的动点,线段EF 的垂直平分线交F M 于点P ,求动点P 的轨迹方程.9.已知直线l1过点A(-1,0),且斜率为k ,直线l2过点B(1,0),且斜率为-2k ,其中k ≠0,又直线l1与l2交于点M.(1)求动点M 的轨迹方程;(2)若过点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1的直线l 交动点M 的轨迹于C 、D 两点,且N 为线段CD 的中点,求直线l 的方程.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,平行于x 轴且过点A(33,2)的入射光线l1被直线l :y =33x 反射,反射光线l2交y 轴于B 点,圆C 过点A 且与l1、l2都相切,求l2所在直线的方程和圆C 的方程.11设)1,0,2(),1,1,3(),0,0,1(C B A 为o ——xyz 内的点。
(1)求矢量BC 与CA 的夹角,(2)求射影BC AB?12、求以直角坐标系中矢量{}{}{}2,2,1,3,4,2,1,0,3--=-=-=c b a 为三邻边作成的平行六面体的体积。
13、求球面z z y x 2222=++与旋转抛物面)(2322y x z +=的交线在xoy 坐标面上的射影。
14、求两平行平面1π:035623=--+z y x 和2π:056623=--+z y x 间的距离;并将平面035623=--+z y x 化为法式方程。
15、一直线通过点且与),0,1,1(z 轴相交,其夹角为4π,求此直线的方程。
16、求准线为⎪⎩⎪⎨⎧==+-3294222z z y x 且母线平行于z 轴的柱面方程。
17、求过单叶双曲面11649222=-+z y x 上点)8,2,6(的直母线方程。
18、(本题10分)设矢量b a B b a A +=+=λ,2,其中2,1==b a 且b a ⊥,试求(1)λ为何值时B A ⊥;(2)λ为何值时,以A 和B 为邻边构成的平行四边形面积为6。
19、(本题12分)设一平面垂直于平面0=z ,并通过从点)1,1,1(-到直线⎩⎨⎧==+-001x z y 的垂线,求此平面的方程。
20(本题6分)试证明两直线1l :01+=-=z y x ,2l :0111+=-=-z y x 为异面直线。
1解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2.解得a =-34.(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质, 得⎩⎪⎨⎪⎧CD =|4+2a |a 2+1,CD 2+DA 2=AC 2=22,DA =12AB = 2.解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.2解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么A 、B 的坐标是方程组⎩⎨⎧ax 2+by 2=1,x +y -1=0的解.由ax 21+by 21=1,ax 22+by 22=1,两式相减,得a (x 1+x 2)(x 1-x 2)+b (y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 因为y 1-y 2x 1-x 2=-1,所以y 1+y 2x 1+x 2=ab, 即2y C 2x C =a b ,y C x C =a b =22,所以b =2a .① 再由方程组消去y 得(a +b )x 2-2bx +b -1=0, 由|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=2(x 1-x 2)2=2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=22, 得(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4,即(2b a +b )2-4·b -1a +b=4.② 由①②解得a =13,b =23,故所求的椭圆的方程为x 23+2y23=1.3解:(1)依题意,圆心的轨迹是以F (0,2)为焦点,L :y =-2为准线的抛物线. 因为抛物线焦点到准线距离等于4, 所以圆心的轨迹是x 2=8y .(2)证明:因为直线AB 与x 轴不垂直, 设AB :y =kx +2.A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y =18x 2,可得x 2-8kx -16=0,x 1+x 2=8k ,x 1x 2=-16. 抛物线方程为y =18x 2,求导得y ′=14x .所以过抛物线上A 、B 两点的切线斜率分别是k 1=14x 1,k 2=14x 2,k 1k 2=14x 1·14x 2=116x 1·x 2=-1.所以AQ ⊥BQ .4解:∵e =ca =a 2-b 2a 2=22,∴a 2=2b 2. 因此,所求椭圆的方程为x 2+2y 2=2b 2,又∵AB 为直径,(2,1)为圆心,即(2,1)是线段AB 的中点, 设A (2-m,1-n ),B (2+m,1+n ),则⎩⎪⎨⎪⎧(2-m )2+2(1-n )2=2b 2,(2+m )2+2(1+n )2=2b 2,|AB |=2 203⇒⎩⎪⎨⎪⎧8+2m 2+4+4n 2=4b 2,8m +8n =0,2m 2+n 2=2203⇒⎩⎪⎨⎪⎧2b 2=6+m 2+2n 2,m 2=n 2=103,得2b 2=16.故所求椭圆的方程为x 2+2y 2=16.6解:(1)设A (a,0),B (0,b ),P (x ,y ),则AP u u u r =(x -a ,y ),PB u u u r=(-x ,b -y ),∵AP u u u r =35PB u u u r ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x -a =-35x ,y =35(b -y ).∴a =85x ,b =83y .又|AB |=a 2+b 2=8,∴x 225+y 29=1.∴曲线C 的方程为x 225+y 29=1.(2)由(1)可知,M (4,0)为椭圆x 225+y 29=1的右焦点, 设直线PM 方程为x =my +4,由⎩⎪⎨⎪⎧x 225+y 29=1,x =my +4,消去x 得(9m 2+25)y 2+72my -81=0, ∴|y P -y Q |=(72m )2+4×(9m 2+25)×819m 2+25 =90m 2+19m 2+25. ∴S △OPQ =12|OM ||y P -y Q |=2×90m 2+19m 2+25=20m 2+1m 2+259=20m 2+1m 2+1+169=20m 2+1+169m 2+1≤2083=152, 当m 2+1=169m 2+1, 即m =±73时,△OPQ 的面积取得最大值为152,此时直线方程为3x ±7y -12=0. 7[解析] 当0≤x ≤10时,直线过点O(0,0),A(10,20),∴kOA =2010=2,∴此时直线方程为y =2x ;当10<x ≤40时,直线过点A(10,20),B(40,30), 此进kAB =30-2040-10=13,∴此时的直线方程为y -20=13(x -10),即y =13x +503;当x>40时,由题意知,直线的斜率就是相应放水的速度,设进水的速度为v1,放水的速度为v2,在OA 段时是进水过程,∴v1=2.在AB 段是既进水又放水的过程,由物理知识可知,此时的速度为v1+v2=13,∴2+v2=13.∴v2=-53.∴当x>40时,k =-53.又过点B(40,30),∴此时的直线方程为y =-53x +2903.令y =0得,x =58,此时到C(58,0)放水完毕.综上所述:y =⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,0≤x ≤1013x +503,10<x ≤40-53x +2903,40<x ≤58.8[解析] (1)∵AB 所在直线的方程为3x -4y -4=0,且AD 与AB 垂直,∴直线AD 的斜率为-43.又点N 在直线AD 上,∴直线AD 的方程为y -13=-43(x +1), 即4x +3y +3=0.由⎩⎨⎧3x -4y -4=04x +3y +3=0,解得点A 的坐标为(0,-1). 又两条对角线交于点M ,∴M 为矩形ABCD 的外接圆的圆心.而|MA|=⎝ ⎛⎭⎪⎫0-122+-1-02=52, ∴外接圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y2=54. (2)由题意得,|PE|+|PM|=|PF|+|PM|=|FM|=52,又|FM|>|EM|, ∴P 的轨迹是以E 、M 为焦点,长半轴长为54的椭圆,设方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0), ∵c =12,a =54,∴b2=a2-c2=516-14=116. 故动点P 的轨迹方程是x2516+y2116=1. 9[解析] (1)设M(x ,y),∵点M 为l1与l2的交点,∴⎩⎪⎨⎪⎧ y x +1=ky x -1=-2k (k ≠0),消去k 得,y2x2-1=-2, ∴点M 的轨迹方程为2x2+y2=2(x ≠±1).(2)由(1)知M 的轨迹方程为2x2+y2=2(x ≠±1),设C(x1,y1),D(x2,y2),则2x12+y12=2①2x22+y22=2②①-②得2(x1-x2)(x1+x2)+(y1-y2)(y1+y2)=0, 即y1-y2x1-x2=-2×x1+x2y1+y2, ∵N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1为CD 的中点, 有x1+x2=1,y1+y2=2,∴直线l 的斜率k =-2×12=-1, ∴直线l 的方程为y -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12, 整理得2x +2y -3=0. 10[解析] 直线l1:y =2,设l1交l 于点D ,则D(23,2).∵l 的倾斜角为30°.∴l2的倾斜角为60°.∴k2= 3.∴反射光线l2所在的直线方程为y -2=3(x -23),即3x -y -4=0.已知圆C 与l1切于点A ,设C(a ,b).∵⊙C 与l1、l2都相切,∴圆心C 在过点D 且与l 垂直的直线上,∴b =-3a +8①圆心C 在过点A 且与l1垂直的直线上,∴a =33②由①②得⎩⎨⎧ a =33b =-1,圆C 的半径r =3, 故所求圆C 的方程为(x -33)2+(y +1)2=9.11、解:{}0,1,1--=BC ,{}1,0,1--=CA , (2)(1)21),(cos =∠,3),(π=∠;…………………………………2 (2)26-=prj AB 。