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高考数学专题训练解析几何

解析几何(4)23.(本大题满分18分,第1小题满分4分,第二小题满分6分,第3小题满分8分)已知平面上的线段l 及点P ,任取l 上一点Q ,线段PQ 长度的最小值称为点P 到线段l 的距离,记作(,)d P l(1)求点(1,1)P 到线段:30(35)l x y x --=≤≤的距离(,)d P l ;(2)设l 是长为2的线段,求点的集合{(,)1}D P d P l =≤所表示的图形面积;(3)写出到两条线段12,l l 距离相等的点的集合12{(,)(,)}P d P l d P l Ω==,其中12,l AB l CD ==,,,,A B C D 是下列三组点中的一组.对于下列三种情形,只需选做一种,满分分别是①2分,②6分,③8分;若选择了多于一种情形,则按照序号较小的解答计分. ①(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --. ②(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---. ③(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D .23、解:⑴ 设(,3)Q x x -是线段:30(35)l x y x --=≤≤上一点,则||5)PQ x ==≤≤,当3x =时,min (,)||d P l PQ ==⑵ 设线段l 的端点分别为,A B ,以直线AB 为x 轴,AB 的中点为原点建立直角坐标系,则(1,0),(1,0)A B -,点集D 由如下曲线围成12:1(||1),:1(||1)l y x l y x =≤=-≤,222212:(1)1(1),:(1)1(1)C x y x C x y x ++=≤--+=≥其面积为4S π=+。

⑶① 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --,{(,)|0}x y x Ω== ② 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---。

2{(,)|0,0}{(,)|4,20}{(,)|10,1}x y x y x y y x y x y x y x Ω==≥=-≤<++=>③ 选择(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D 。

{(,)|0,0}{(,)|,01}x y x y x y y x xΩ=≤≤=<≤2{(,)|21,12}{(,)|4230,2} x y x y x x y x y x=-<≤--=>上海文5.若直线l过点(3,4),且(1,2)是它的一个法向量,则直线l得方程为2110x y+-= 22.(本题满分16分,第1小题4分,第2小题6分,第3小题6分)已知椭圆222:1xC ym+=(常数1m>),P是曲线C上的动点,M是曲线C上的右顶点,定点A的坐标为(2,0)(1)若M与A重合,求曲线C的焦点坐标;(2)若3m=,求PA的最大值与最小值;(3)若PA的最小值为MA,求实数m的取值范围.22、解:⑴2m=,椭圆方程为2214xy+=,c==∴左、右焦点坐标为(。

⑵3m =,椭圆方程为2219x y +=,设(,)P x y ,则 222222891||(2)(2)1()(33)9942x PA x y x x x =-+=-+-=-+-≤≤∴94x =时min 2||2PA =; 3x =-时max ||5PA =。

⑶ 设动点(,)P x y ,则222222222222124||(2)(2)1()5()11x m m m PA x y x x m x m m m m m -=-+=-+-=--+-≤≤-- ∵ 当x m =时,||PA 取最小值,且2210m m ->,∴2221m m m ≥-且1m > 解得112m <≤+。

四川理10.在抛物线25(0)y x ax a =+-≠上取横坐标为14x =-、22x =的两点,过这两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线顶点的坐标为(A )(2,9)--(B )(0,5)-(C )(2,9)-(D )(1,6)- 答案:A解析:令抛物线上横坐标为14x =-、22x =的点为(4,114)A a --、(2,21)B a -,则2AB k a =-,由22y x a a '=+=-,故切点为(1,4)a ---,切线方程为(2)60a x y ---=,该直线又和圆相切,则2665(2)1d a ==-+,解得4a =或0a =(舍去),则抛物线为2245(2)9y x x x =+-=+-,定点坐标为(2,9)--,选A .14.双曲线2216436x y -=上一点P 到双曲线右焦点的距离是4,那么P 到左准线的距离是_____. 答案:16解析:离心率54e =,设P 到右准线的距离是d ,则454d =,则165d =,则P 到左准线的距离等于2641616105⨯+=.21.(本小题共l2分)椭圆有两顶点A (-1,0)、B (1,0),过其焦点F (0,1)的直线l 与椭圆交于C 、D 两点,并与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q .(Ⅰ)当3||22CD =时,求直线l 的方程;(Ⅱ)当点P 异于A 、B 两点时,求证:OP OQ ⋅为定值.本小题主要考查直线、椭圆的标准方程及基本性质等基本知识,考查平面解析几何的思想方法及推理运算能力.解:(Ⅰ)因椭圆的焦点在y 轴上,设椭圆的标准方程为 22221(0)y x a b a b+=>>, 由已知得1b =,1c =,所以22a =,则椭圆方程为2212y x +=.直线l 垂直于x 轴时与题意不符.设直线l 的方程为1y kx =+,联立221,21,y x y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得22(2)210k x kx ++-=, 设11(,)C x y ,22(,)D x y ,则22244(2)8(1)k k k ∆=++=+,12222kx x k +=-+,12212x x k =-+,||CD =.=,解得k =所以直线l的方程为1y =+或1y =+. (Ⅱ)直线l 垂直于x 轴时与题意不符.设直线l 的方程为1y kx =+(0k ≠且1k ≠±),所以P 点的坐标为1(,0)k-.设11(,)C x y ,22(,)D x y ,由(Ⅰ)知12222k x x k +=-+,12212x x k =-+,直线AC 的方程为:11(1)1y y x x =++,直线BD 的方程为:22(1)1yy x x =--,方法一:联立方程1122(1),1(1),1y y x x y y x x ⎧=+⎪+⎪⎨⎪=-⎪+⎩设00(,)Q x y ,解得12212112012211221(1)1(1)(1)(1)(1)(1)(1)1(1)y x y x y x y x x y x y x y x y x -++++-==-+---+, 不妨设12x x >,则211202112(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)kx x kx x x kx x kx x ++++-=++-+-12122112122()()()()2kx x x x k x x k x x x x +++-=++-+2222k k--=k -,因此Q 点的坐标为0(,)k y -,又1(,0)P k -,∴1()()01OP OQ k k⋅=-⋅-+=.故OP OQ ⋅为定值. 方法二:联立方程1122(1),1(1),1y y x x y y x x ⎧=+⎪+⎪⎨⎪=-⎪+⎩消去y 得2112(1)11(1)y x x x y x ++=--,因为121,1x x -<<,所以11x x +-与21y y 异号. 222222121122222121212(1)22(1)(1)(1)1()1(1)22(1)(1)(1)y x x x x x x x y x x x x x +-++++==⋅=------22222112221122k k k k k k --++++=---+++21()1k k -=+ 又22121212222(1)(1)2(1)1()1221k k k k y y k x x k x x k k k -++-=+++==-⋅+++, ∴11k k +-与12y y 异号,11x x +-与11k k +-同号,∴11x x +-11k k +=-,解得x k =-. 因此Q 点的坐标为0(,)k y -,又1(,0)P k -,∴1()()01OP OQ k k⋅=-⋅-+=.故OP OQ ⋅为定值. 四川文3.圆22460x y x y +-+=的圆心坐标是(A )(2,3) (B )(-2,3) (C )(-2,-3)(D )(2,-3) 答案:D解析:圆方程化为22(2)(3)13x y -++=,圆心(2,-3),选D . 21.(本小题共l2分)过点C (0,1)的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为3,椭圆与x 轴交于两点(,0)A a 、(,0)A a -,过点C 的直线l 与椭圆交于另一点D ,并与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q .(I )当直线l 过椭圆右焦点时,求线段CD 的长; (Ⅱ)当点P 异于点B 时,求证:OP OQ ⋅为定值.本小题主要考查直线、椭圆的标准方程及基本性质等基本知识,考查平面解析几何的思想方法及推理运算能力.解:(Ⅰ)由已知得31,c b a ==,解得2a =,所以椭圆方程为2214x y +=. 椭圆的右焦点为(3,0),此时直线l 的方程为 31y x =-+,代入椭圆方程得 27830x x -=,解得12830,x x ==,代入直线l 的方程得 1211,7y y ==-,所以831(,)7D -, 故2283116||(0)(1)777CD =-+--=. (Ⅱ)当直线l 与x 轴垂直时与题意不符.设直线l 的方程为11(0)2y kx k k =+≠≠且.代入椭圆方程得22(41)80k x kx ++=.解得12280,41kx x k -==+,代入直线l 的方程得2122141,41k y y k -==+,所以D 点的坐标为222814(,)4141k k k k --++.又直线AC 的方程为12x y +=,又直线BD 的方程为12(2)24ky x k +=+-,联立得4,2 1.x k y k =-⎧⎨=+⎩ 因此(4,21)Q k k -+,又1(,0)P k-.所以1(,0)(4,21)4OP OQ k k k⋅=--+=.故OP OQ ⋅为定值. 天津理5.已知双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的一条渐近线方程是y =,它的一个焦点在抛物线224y x =的准线上,则双曲线的方程为( ).A.22136108x y -= B.221927x y -= C.22110836x y -= D.221279x y -= 【解】解法1.由题设可得双曲线方程满足223x y λ-=,即2213x y λλ-=.于是2433c λλλ=+=. 又抛物线224y x =的准线方程为6x =-,因为双曲线的一个焦点在抛物线224y x =的准线上,则24363c λ==,于是27λ=. 所以双曲线的方程221927x y -=.故选B. 解法2.因为抛物线224y x =的准线方程为6x =-,双曲线的一个焦点在抛物线224y x =的准线上,则236c =.由此排除A,C.又双曲线22221x y a b -=()0,0a b >>的一条渐近线方程是by x a==,则b a >,由此又排除D,故选B.13.已知圆C 的圆心是直线,1x t y t=⎧⎨=+⎩(t 为参数)与x 轴的交点,且圆C 与直线30x y ++=相切,则圆C 的方程为. 【解】()2212x y ++=.把直线,1x t y t=⎧⎨=+⎩(t 为参数)化为普通方程为1y x =+,与x 轴的交点为()1,0-.于是圆心的坐标为()1,0-;因为圆C 与直线30x y ++=相切,所以圆心到直线30x y ++=的距离即为半径r ,因此r ==所以圆C 的方程为()2212x y ++=.20.(本小题满分12分)已知椭圆22221x y a b+=()0a b >>的离心率2e =.连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆相交于不同的两点,A B .已知点A 的坐标为(),0a -,点()00,Q y 在线段AB 的垂直平分线上,且4QA QB ⋅=.求0y 的值.【解】(Ⅰ)由c e a ==2234a c =,再由222a b c =+得2a b =. 因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4, 所以12242a b ⨯⨯=,则2ab =, 解方程组2,2,a b ab =⎧⎨=⎩得2,1a b ==.所以椭圆的方程2214x y +=. (Ⅱ)解法1.由(Ⅰ)得()2,0A -.设点B 的坐标为()11,x y ,由题意直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为()2y k x =+。

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