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历年高考理科数学真题汇编+答案解析(6):解析几何

历年高考理科数学真题汇编+答案解析专题6 解析几何(2020年版)考查频率:一般为2个小题和1个大题. 考试分值:22分知识点分布:必修2、选修2-1一、选择题和填空题(每题5分)1.(2019全国I 卷理10)已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y += B .22132x y += C .22143x y += D .22154x y +=【解析】由题意,设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>.∵22||2||AF BF =,2||3||AB BF =,又∵1||||AB BF =,12||3||BF BF =. 由椭圆的定义可知,12||||2BF BF a +=,∵13||2a BF =,2||2aBF =,2||AF a =,1||AF a =. ∵13||||=2aAB BF =,∵1AF B ∆为等腰三角形,在1AF B ∆中,11||1cos 2||3AF F AB AB ∠==. 而在12AF F ∆中,222222121212212||||||22cos 12||||2AF AF F F a a F AB AF AF a a+-+-∠===-, ∵22113a -=,解得2=3a . ∵2=2b ,椭圆C 的方程为22132x y +=. 【答案】B【考点】选修2-1 椭圆2.(2019全国I 卷理16)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =u u u r u u u r ,120F B F B ⋅=u u u r u u u u r,则C 的离心率为____________.【解析】∵1F A AB =u u u r u u u r ,120F B F B ⋅=u u u r u u u u r∵1F A AB =,21F B F B ⊥, 又∵12F O OF =,∵2//OA FB ,1OA F B ⊥,12OB F O OF c ===.∵直线OA 的斜率为a b -,∵直线F 1B 的斜率为b a ,∵直线F 1B 的方程为)(c x bay +=. 因直线OB 的方程为x a b y =,联立⎪⎩⎪⎨⎧=+=xa b y c x b a y )(,解得),(22222a b abc a b c a B --. 则2222222222242)()(c a b c b a a b c a OB =-+-=,整理得223a b =,又∵222a c b -=,∵224c a =. 因此2==ace .【答案】2【考点】选修2-1 双曲线3.(2019全国II 卷理8)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆1322=+py p x 的一个焦点,则p =( ) A .2 B .3 C .4D .8【解析】抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为)0,2(p,并且在x 轴上. 所以椭圆1322=+p y p x 的一个焦点为)0,2(p . 所以有p p22=,得p =8. 【答案】D【考点】选修2-1 抛物线4.(2019全国II 卷理11)设F 为双曲线C :22221(0,0)-=>>x y a b a b的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222+=x y a 交于P ,Q 两点.若=PQ OF ,则C 的离心率为( )A BC .2D 【解析】如图A11所示. ∵OF 为直径,=PQ OF ,∴PQ 也是直径.,即点P 、Q 的坐标为)2,2(c c .把)2,2(c c 代入222+=x y a 得,222=c a . ∴22=e ,即2=e .【答案】A【考点】选修2-1 双曲线5.(2019全国III 卷理10)双曲线C :22142x y -=的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A B C . D .【解析】依题意,双曲线C 的的右焦点为F ,渐近线方程为2y x =±.设),(00y x P ,若点P 在C 的渐近线2y x =上,如图A10所示,∵=PO PF ,∴ 0x =0y ==∵011||||22POF S OF y ∆=⋅==.若点P 在C 的渐近线y x =上,同理可得0x =0(y ==∵011||||2224POF S OF y ∆=⋅==.综上所述,4POF S ∆=.【答案】A【考点】选修2-1 双曲线6.(2019全国III 卷理15)设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.【解析】由题意可知,6a =,b =4c =,∴12=2=8F F c ,12=2=12MF MF a +.∵M 在第一象限.12MF F △为等腰三角形,∴112=8MF F F =,24MF =. 设),(00y x M ,则有12222220000222220000=()(4)64=()(4)16x c y x y x c y F MF y M x ⎧++=++=⎪⎨-+=-+=⎪⎩, 解得03x =,0y M 的坐标为)15,3(.【答案】 【考点】选修2-1 椭圆7.(2018全国I 卷理8)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2, 0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则⋅=u u u u r u u u rFM FNA .5B .6C .7D .8【解析】抛物线C 的焦点为F (1, 0),过点(–2, 0)且斜率23的直线方程为324=+y x ,联立直线方程与抛物线方程,消去x 得2680-+=y y ,解得12=y ,24=y .不妨M (1, 2),N (4, 4),则有(0,2)=u u u u r FM ,(3,4)=u u u rFN ,所以8⋅=u u u u r u u u r FM FN .【答案】D【考点】选修2-1 抛物线8.(2018全国I 卷理11)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 |= A .B .3C .D .4【解析】由双曲线的方程可知,渐近线方程为3=±y x . 两条渐近线的夹角为60°. 由△OMN 是直角三角形,所以∠OMN =90°或∠ONM =90°.图A11当∠OMN =90°时,如图A11所示,∠MOF =30°,∠MON =60°,||||2==OM OF|||3==MN OM .由对称性可知,当∠OMN =90°时,||3MN =.【答案】B【考点】选修2-1 双曲线9.(2018全国II 卷理5)双曲线,则其渐近线方程为A .B .C .D . 2213x y -=3222221(0,0)x y a b a b-=>>y =y =2y x =y =【解析】由题意可知c=,∴b=. ∵渐近线方程为by xa=±=.【答案】A【考点】选修2-1 双曲线10.(2018全国II卷理12)已知,是椭圆的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠PF1F2=120°,则C的离心率为A. B.C.D.【解析】由题意可知:(,0)-A a,1(,0)-F c,2(,0)Fc,所以直线AP的方程为)+y xa.由△PF1F2为等腰三角形,∠PF1F2=120°,可知212||||2==PF F F c,则P的坐标为(2)P c.点P在直线AP)=+c a,化简得,4=a c. 所以C的离心率为14==cea.【答案】D【考点】选修2-1 椭圆11.(2018全国III卷理6)直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则∵ABP面积的取值范围是A.B.C.D.【解析】如图所示,由题意可知)0,2(-A、)0,2(-B,∴22||=AB.过点P作△ABP的高PH,由图可以看出,当高PH所在的直线过圆心)0,2(时,高PH取最小值或最大值. 此时高PH所在的直线的方程为02=-+yx.1F2F22221(0)x yC a ba b+=>>:2312131420x y++=x y A B P()2222x y-+= []26,[]48,⎡⎣将02=-+y x 代入,得到与圆的两个交点:)1,1(-N 、)1,3(M ,因此22|211|min =+-=|PM|,232|213|max =++=|PM|. 所以222221min =⨯⨯=S ,6232221max =⨯⨯=S .【答案】A【考点】必修2 直线与圆12.(2018全国III 卷理11)设F 1、F 2是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若,则的离心率为 AB .2CD【解析】双曲线C 的渐近线方程为by x a=±,即0bx ay ±=.∴ 点F 2到渐近线的距离为b ba bc d =+=22,即b ||PF =2,∴ a b c ||PF ||OF |OP|=-=-=222222,∴ a |OP|||PF 661==,在Rt △OPF 2中,cbOF ||PF O PF ==∠||cos 222,在Rt △F 1PF 2中,bca cb |F |F ||PF ||PF |F |F ||PF O PF 4642cos 22221221221222-+=⋅-+=∠,22(2)2x y -+=1PF =C∴ bc a c b c b 464222-+=,化简得222364b a c =-,将222a c b -=代入其中得223a c =,∴3222==ac e ,3=e .【答案】C【考点】选修2-1 双曲线13.(2018全国III 卷理16)已知点M (-1,1)和抛物线C :24y x =,过的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若,则________.【解析】令由题意可知,抛物线C 的焦点为F (1,0),直线AB 的方程为(1)y k x =-.联立2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,得22222(2)0k x k x k -++=,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则有21222424=2k x x k k++=+,121x x =, ∴12124(2)y y k x x k+=+-=,21212(1)(1)4y y k x x =--=-. ∵ M (-1,1),∴ 11=(1,1)MA x y +-u u u r ,22=(1,1)MB x y +-u u u r,∵90AMB =o∠,∴MA MB ⊥u u u r u u u r ,∴1212244(1)(1)(1)(1)10MA MB x x y y k k⋅=+++--=-+=u u u r u u u r ,即2440k k ++=,解得=2k.C 90AMB =︒∠k =【答案】2【考点】选修2-1 抛物线14.(2017全国I 卷理10)已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为 A .16B .14C .12D .10【解析】方法一:如图,l l 丄l 2,直线l l 与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,要使|AB | + |DE |取最小值,则A 与D ,B 与E 关于x 轴对称,即直线DE 的斜率为1,又直线l 2过点(1, 0),则直线l 2的方程为y =x -1,联立方程组241y xy x ⎧=⎨=-⎩,则y 2-4y -4 = 0,∴ y 1+y 2=4,y 1y 2=-4,∴12||-==y y ∴12||||8DE y y =-==, ∴ |AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16.方法二:设直线ll 的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为π2θ+, 根据焦点弦长公式可得2224||sin sin p AB θθ==,2224||πcos sin ()2pDE θθ==+,∴ 2222244416||||sin cos sin cos sin 2AB DE θθθθθ+=+==, ∵ 20sin 21<≤θ,∴ 当θ=45°时,|AB|+|DE|取最小值,最小为16.【答案】A【考点】选修2-1 抛物线15.(2017全国I 卷理15)已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点. 若∵MAN =60°,则C 的离心率为________.【解析】双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A (a , 0),以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∵MAN =60°,则A 到渐近线bx +ay =0的距离为:b cos30°=2,,解得=3c a ,即C 的离心率为=3e .【考点】选修2-1 双曲线16. (2017全国II 卷理9)若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2BCD .3【解析】双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线方程不妨设为0bx ay +=,圆()2224x y -+=的圆心为A (2, 0),半径为2,圆心A 到0bx ay +=的距离为L =,双曲线C 的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,由几何关系有22212L +=,即L =22=4c a ,所以离心率=2ce a =.【答案】A【考点】选修2-1 双曲线17. (2017全国II 卷理16)已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则|FN |= . 【解析】由题意可知,F (2, 0),N (0, y ),若M 为FN 的中点,则M 的横坐标为=1M x ,将=1M x ,代入抛物线C 的方程中,得=M y ±,即(1,M ±. ∵ ||2||6FN FM ==.【答案】6【考点】选修2-1 抛物线18.(2017全国III 卷理5)已知双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线方程为2y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为 A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -= 【解析】椭圆221123x y +=的焦点坐标为(3,0)±, 则双曲线C 的焦点坐标为(3,0)±,即c =3;∵ 双曲线C 的一条渐近线方程为y x =,∴ 2=b a ,即2222222954--===b c a a a a a ,解得224,5==a b ;∴ C 的方程为22145x y -=. 【答案】B【考点】选修2-1 双曲线19.(2017全国III 卷理10)已知椭圆C :22221x y a b+=,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为ABCD .13【解析】以线段A 1A 2为直径的圆的圆心在原点(0,0),半径为a ,因为与直线20bx ay ab -+=相切,所以原点到直线20bx ay ab -+=的距离为aa =,化简得223ab =,∴椭圆C 的离心率为222222222233c a b b e a a b -====,e =.【答案】A【考点】选修2-1 椭圆二、简答题(每题12分)20.(2019全国I 卷理19)已知抛物线C :y 2=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 |.【解析】设直线()()11223:,,,,2l y x t A x y B x y =+. (1)由题设得3,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,故123||||2AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.323AP PB =u u u r u u u r由223y x t y x=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-. 从而12(1)592t --=,得78t =-. 所以l 的方程为3728y x =-. (2)由3AP PB =u u u r u u u r可得123y y =-. 由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=. 所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=. 代入C 的方程得1213,3x x ==.故||AB =. 21.(2019全国II 卷理20)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12-.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,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形; (ii )求PQG △面积的最大值.【解析】(1)由题设得1222y y x x ⋅=-+-,化简得221(||2)42x y x +=≠, 所以曲线C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点. (2)(i )设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为(0)y kx k =>.由22142x y ⎪⎨+=⎪⎩得x =记u =,则(,),(,),(,0)P u uk Q u uk E u --.于是直线QG 的斜率为2k ,方程为()2ky x u =-. 由22()2142k y x u x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得 22222(2)280k x uk x k u +-+-=①设(,)G G G x y ,则u -和G x 是方程①的解,故22(32)2G u k x k +=+,由此得322G uk y k=+. 从而直线PG 的斜率为322212(32)2uk uk k u k kuk -+=-+-+. 所以PQ PG ⊥,即PQG △是直角三角形.(ii )由(i)得||2PQ =||PG =△PQG 的面积222218()18(1)||12(12)(2)12()k k k k S PQ PG k k k k++===++++‖. 设1t k k=+,则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号. 因为2812t S t =+在[2,)+∞单调递减,所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169. 22.(2019全国III 卷理21)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-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 (0,52)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. 【解析】(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=-,整理得1122+1=0tx y -. 设()22,B x y ,同理可得2222+1=0tx y -. 故直线AB 的方程为2210tx y -+=. 所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()2121212122,1,121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+,()212||21AB x t =-==+.设12,d d 分别为点D ,E 到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+. 设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.由于EM AB ⊥u u u u r u u u r ,而()2,2EM t t =-u u u u r,AB u u u r 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,S =3;当1t =±时,S =因此,四边形ADBE 的面积为3或.23.(2018全国I 卷理19)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:. 【解析】(1)由已知得,l 的方程为x =1.由已知可得,点A 的坐标为或. 所以AM 的方程为. (2)当l 与x 轴重合时,.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为,, 则,直线MA ,MB 的斜率之和为. 由得.将代入得 .所以,. 则. 从而,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以. 综上,.24.(2018全国II卷理19)22:12x C y +=F F l C ,A B M (2,0)l x AM O OMA OMB ∠=∠(1,0)F (1,)2(1,2-y x =+y x =0OMA OMB ∠=∠=︒OMA OMB ∠=∠(1)(0)y k x k =-≠1221(,),(,)A y x y x B 12x x <<212122MA MB x x y yk k +=+--1122,y k k x y k x k =-=-121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--(1)y k x =-2212x y +=2222(21)4220k x k x k +-+-=21221222422,2121x x x k k k x k -+==++3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+0MA MB k k +=OMA OMB ∠=∠OMA OMB ∠=∠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.【解析】(1)由题意得,l 的方程为.设,由得. ,故. 所以.由题设知,解得(舍去),. 因此l 的方程为.(2)由(1)得AB 的中点坐标为,所以AB 的垂直平分线方程为,即.设所求圆的圆心坐标为,则解得或 因此所求圆的方程为或.25.(2018全国III 卷理20)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.24C y x =:F F (0)k k >l C A B ||8AB =l A B C (1,0)F (1)(0)y k x k =->1221(,),(,)A y x y x B 2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩2222(24)0k x k x k -++=216160k ∆=+>122224kx k x ++=122244||||||(1)(1)x k AB AF BF k x +=+=+++=22448k k+=1k =-1k =1y x =-(3,2)2(3)y x -=--5y x =-+00(,)x y 00220005,(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩003,2x y =⎧⎨=⎩0011,6.x y =⎧⎨=-⎩22(3)(2)16x y -+-=22(11)(6)144x y -++=k l 22143x y C +=:A B AB ()()10M m m >,12k <-F C P C FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r FA u u u r FP u u u r FB u u u r【解析】(1)设,则. 两式相减,并由得. 由题设知,于是 .∵ 由题设得,故. (2)由题意得,设,则.由(1)及题设得.又点P 在C 上,所以,从而,.于是.同理.所以.故,即成等差数列.设该数列的公差为d ,则.∵1221(,),(,)A y x y x B 222212121,14343y x y x +=+=1221y x y k x -=-1122043y x y k x +++⋅=12121,22x y x ym ++==34k m=-302m <<12k <-(1,0)F 33(,)P x y 331122(1,)(1,)(1,)(0,0)y x x y x y -+-+-=3321213()1,()20y y x x y x m =-+==-+=-<34m =3(1,)2P -3||2FP =u u ur 1||22x FA ===-u u u r 2||22xFB =-u u u r 121||||4()32FA FB x x +=-+=u u u r u u u r 2||||||FP FA FB =+u u u r u u u r u u u r ||,||,||FA FP FB u u u r u u u r u u ur1212||||||||||2FB FA x x d =-=-=u u u r u u u r将代入∵得. 所以l 的方程为,代入C 的方程,并整理得. 故,代入∵解得.所以该数列的公差为或.26.(2017全国I 卷理20)已知椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1),P 4(1)中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点. 【解析】(1)由于3P ,4P 两点关于y 轴对称,故由题设知C 经过3P ,4P 两点.又由222211134a b a b+>+知,C 不经过点P 1,所以点P 2在C 上. 因此222111314b ab ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C 的方程为2214x y +=.(2)设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2,如果l 与x 轴垂直,设l :x =t ,由题设知0t ≠,且||2t <, 可得A ,B 的坐标分别为(tt,).则121k k +==-,得2t =,不符合题设. 从而可设l :y kx m =+(1m ≠).将y kx m =+代入2214x y +=得34m =1k =-74y x =-+2171404x x -+=121212,28x x x x +==||28d=2828-222(41)8440k x kmx m +++-=由题设可知22=16(41)0k m ∆-+>.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2841kmk -+,x 1x 2=224441m k -+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--, 所以l 过定点(2,1-) 27.(2017全国II 卷理20)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P满足NP =u u u r u u u r .(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且1OP PQ ⋅=u u u r u u u r. 证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【解析】(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),设N (x 0,0), ()()00,,0,=-=NP x x y NM y u u u r u u u u r,由=NP u u u r u u u r得00=,=x x y y , 因为M (x 0,y 0)在C 上,所以22122+=x y ,因此点P 的轨迹方程为222+=x y .(2)由题意知F (-1,0),设Q (-3,t ),P (m,n),则()()3,1,,33t OQ ,PF m n OQ PF m tn =-=---⋅=+-u u u r u u u r u u u r u u u r ,()(),3,==---OP m,n PQ m,t n u u u r u u u r由1OP PQ ⋅=u u u r u u u r 得22-31m m tn n -+-=,又由(1)知22+=2m n ,故3+3m -tn =0所以0OQ PF ⋅=u u u r u u u r ,即⊥OQ PF u u u r u u u r . 又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .28.(2017全国III 卷理20)已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程.【解析】(1)设()()11222A x ,y ,B x ,y ,l :x my =+,由222x my y x=+⎧⎨=⎩可得212240则4y my ,y y --==-, 又()22212121212==故=224y y y y x ,x ,x x =4,因此O A 的斜率与O B 的斜率之积为y y x x ⋅1212-4==-14, 所以O A ∵O B ,故坐标原点O 在圆M 上. (2)由(1)可得()2121212+=2+=++4=24y y m,x x m y y m +,故圆心M 的坐标为()2+2,m m ,圆M 的半径r = 由于圆M 过点P (4,-2),因此AP BP ⋅=u u u r u u u r 0,故()()()()121244220x x y y --+++=,即()()121212124+2200x x x x y y y y -++++=,由(1)可得1212=-4,=4y y x x ,所以2210m m --=,解得11或2m m ==-. 当m =1时,直线l 的方程为x -y -2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M M 的方程为()()223110x y -+-=,当12m =-时,直线l 的方程为240x y +-=,圆心M 的坐标为91,-42⎛⎫ ⎪⎝⎭,圆M ,圆M 的方程为229185++4216x y ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.。

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