2011年高考试题解析数学(理)分项版之专题10-圆锥曲线

2018-11-11 21:36

直线l的方程为y??3115x?4. 1156. (2011年高考江西卷理科20)(本小题满分13分)

x2y2M,N分别是双曲线E的左、P(x0,y0)(x0??a)是双曲线E:2?2?1(a?0,b?0)上一点,

ab右顶点,直线PM,PN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A,B两点,O为坐标原点,C为双曲

1. 5????????????线上一点,满足OC??OA?OB,求?的值.

所以(?x1?x2)2?5(?y1?y2)2?a2,又A、B两点在双曲线上, 所以?2(x12?5y12)?(x22?5y22)?2?x1x2?10?y1y2?a2,

5c2?a2?10?(x1?c)(x2?c)?a2, 所以??a?a?2??4222c262又2?,所以5??20??0,所以??0或???4. a5x2y27. (2011年高考湖南卷理科21) (本小题满分13分)如图7,椭圆C1:2?2?1(a?b?0)abwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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3的离心率为,x轴被曲线

2C2:y?x2?b截得的线段长等于C1的长半轴长.

???求C1,C2的方程;

????设C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交于点D,E. (ⅰ)证明: MD?ME;

S117??请说明(ⅱ)记?MAB,?MDE的面积分别为S1,S2,问:是否存在直线l,使得

S232理由.

解:

???由题意知e?c3?,从而a?2b,又2b?a,解得a?2,b?1,故C1,C2的a2x2?y2?1,y?x2?1 方程分别为4????(ⅰ)由题意知,直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y?kx

?y?kx2由?得x?kx?1?0 2?y?x?1设A?x1,y1?,B?x2,y2?,则x1,x2是上述方程的两个

实根,于是

x1?x2?k,x1,x2??1

又点M?0,?1?,所以

kMA?kMBy1?1y2?1?kx1?1??kx2?1?k2x1x2?k?x1?x2??1????

x1x2x1x2x1x2?k2?k2?1??1

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故MA?MB即MD?ME

?S11?42???4k1?2?17?因此 ?S264?k1??171?41222??4k??17?k?由题意知, 12?32,解得k1?4或164?4k1??k113k??k?,所以k?? 又由点A,B的坐标可知,11k12k1?k1k1?212www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程分别为y?33x和y??x 22评析:本大题主要考查抛物线、椭圆的标准方程的求法以及直线与抛物线、椭圆的位置关系,突出解析几何的基本思想和方法的考查:如数形结合思想、坐标化方法等.

228. (2011年高考广东卷理科19)设圆C与两圆(x+5)?y2?4,(x?5)?y2?4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M(点P的坐标.

【解析】(1)解:设C的圆心的坐标为(x,y),由题设条件知

3545且P为L上动点,求MP?FP的最大值及此时,),(F5,0),55|(x?5)2?y2?(x?5)2?y2|?4,

x2?y2?1. 化简得L的方程为4

(2)解:过M,F的直线l方程为y??2(x?5),将其代入L的方程得

15x2?325x?84?0.

解得x1?

65145652514525,x2?,故l与L交点为T1(,?),T2(,). 515551515因T1在线段MF外,T2在线段MF内,故|MT1|?|FT1|?|MF|?2,

|MT2|?|FT2|?|MF|?2.,若P不在直线MF上,在?MFP中有 |MP|?|FP|?|MF|?2.来源:Z|xx|k.Com]

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故|MP|?|FP|只在T1点取得最大值2。

9. (2011年高考湖北卷理科20)(本小题满分13分)

平面内与两定点A1(?a,0),A2(a,0)(a?0)连线的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹,加 上A1、A2两点所在所面的曲线C可以是圆、椭圆或双曲线. (Ⅰ)求曲线C的方程,并讨论C的形状与m的位置关系;

(Ⅱ)当m=-1时,对应的曲线为C1:对给定的m?(?1,0)?(0,??),对应的曲线为C2, 设F1、F2是C2的两个焦点,试问:在C1上,是否存在点N,使得△F1NF2的面 积S?ma2,若存在,求tanF1NF2的值;若不存在,请说明理由.

x2y2?1,C是焦点在x轴上的椭圆;当当?1?m?0时,曲线C的方程为2?2a?max2y2m?0时,曲线C的方程为2??1,C是焦点在x轴上的双曲线.

ama2(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当m??1时,C1的方程为x?y?a;

当m?(?1,0)?(0,??)时,

C2的两个焦点分别为F1(?a1?m,0),F2(a1?m,0).

222www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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2011年高考试题

圆锥曲线

一、选择题:

x2y21. (2011年高考山东卷理科8)已知双曲线2?2?1(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆

abC:x2?y2?6x?5?0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为

x2y2x2y2x2y2x2y2??1 (B) ??1 (C) ??1 (D) ??1 (A)

544536633. (2011年高考全国新课标卷理科7)设直线l过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,l与C交于 A,B两点,AB为C的实轴长的2倍,则C的离心率为 (A)2 (B)3 (C)2 (D)3 答案:B

2b2b2?4a,?2?2 解析:由题意知,AB为双曲线的通径,所以,AB?aawww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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b2又e?1?2?3,故选B.

a点评:本题考查双曲线标准方程和简单几何性质,通过通经与长轴的4倍的关系可以计算出

b2离心率的关键2的值,从而的离心率。

ax2y2y22?14.(2011年高考浙江卷理科8)已知椭圆C1:2?2?1(a>b>0)与双曲线C2:x?ab4有公共的焦点,C2的一条渐近线与以C1的长轴为直径的圆相交于A,B两点,若C1恰好将线段AB三等分,则

2(A)a?131222 (B)a?13 (C)b? (D)b?2 22【答案】 C

【解析】由C1恰好将线段AB三等分得

x1??xA?3x,由xA3?y?2x55?x?a, ?x?a?2A215x?y5?5a2252)(a)255a25221515??1?a?11b又y?a?(,a)在椭圆上, ?22ab151515(?a2?b2?5,

?b2?1,故选C 2??5.(2011年高考安徽卷理科2)双曲线?x?y??的实轴长是

(A)2 (B)?? (C) 4 (D) 4? 【答案】A

【命题意图】本题考查双曲线的标准方程,考查双曲线的性质.属容易题.

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x2y2??1,则a2?4,a?2,2a?4.故选C. 【解析】?x?y??可变形为

48??x2y2?1?a?0?的渐近线方程为3x?2y?0,则6. (2011年高考湖南卷理科5)设双曲线2?9aa的值为

A.4 B. 3 C. 2 D. 1

8.(2011年高考陕西卷理科2)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x??2,则抛物线的方程是

(A)y??8x (B)y?8x (C)y??4x (D)y?4x 【答案】B

2【解析】:设抛物线方程为y?ax,则准线方程为x??22222aa于是???2?a?8 449. (2011年高考四川卷理科10)在抛物线y?x?ax?5(a≠0)上取横坐标为x1??4,

x2?2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

5x2?5y2?36相切,则抛物线顶点的坐标为( )

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(A)(?2,?9) (B)(0,?5) (C)(2,?9) (D)(1,?6)

10. (2011年高考全国卷理科10)已知抛物线C:y2?4x的焦点为F,直线y?2x?4与C交于A,B两点.则cos?AFB= (A)

4334 (B) (C)? (D)?

5555【答案】D

?y2?4x【解析】:?y?4x得F(1,0),准线方程为x??1,由?得A(1,?2),B(4,4)

y?2x?4?2则AB?(x1?x2)2?(y1?y2)2?35,由抛物线的定义得AF?2,BF?5

52?22?(35)24?? 故选D 由余弦定理得cos?AFB?2?5?5511.(2011年高考福建卷理科7)设圆锥曲线r的两个焦点分别为F1,F2,若曲线r上存在点P

满足PF1:F1F2:PF2=4:3:2,则曲线r的离心率等于

A.或1232231 B.或2 C.或2 D.或 23322【答案】A

二、填空题:

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x2y21.(2011年高考辽宁卷理科13)已知点(2,3)在双曲线C:2-2?1(a>0,b>0)上,C

ab的焦距为4,则它的离心率为_____________.

1x2y23. (2011年高考江西卷理科14)若椭圆2?2?1的焦点在x轴上,过点(1,)作圆x2+y2=12ab的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是

x2y2??1 【答案】54【解析】因为一条切线为x=1,且直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,所以椭圆的右焦点为(1,0),即c?1,设点P(1,

11),连结OP,则OP⊥AB,因为kOP?,所以kAB??2,又因为直线22AB过点(1,0),所以直线AB的方程为2x?y?2?0,因为点(0,b)在直线AB上,所以b?2,又因

x2y2??1. 为c?1,所以a?5,故椭圆方程是542www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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4. (2011年高考全国新课标卷理科14) 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦

点F1,F2在 x轴上,离心率为么C的方程为 。

2。过l的直线 交于A,B两点,且?ABF2的周长为16,那2x2y2??1 答案:

168解析:由椭圆的的定义知,C??4a?16,?a?4,又因为离心率

c2?,?c?22,a2x2y2?1; ?b?a?c?8因此,所求椭圆方程为:?168222点评:本题考查椭圆的定义、标准方程以及简单的几何性质。要注意把握.

5.(2011年高考重庆卷理科15)设圆C位于抛物线y?2x与直线x?3所组成的封闭区域(包含边界)内,则圆C的半径能取到的最大值为

解析:6?1。 为使圆C的半径取到最大值,显然圆心应该在x轴上且与直线x?3相切,

222设圆C的半径为r,则圆C的方程为?x?r?3??y?r,将其与y?2x联立得:

2249?6?r0令???并由r?0,得:r?6?1 x2?2?r?2?x?9?6r?0,??,?2?r?2????6. (2011年高考四川卷理科14)双曲线

2x2y2?=1上一点P到双曲线右焦点的距离是4,那么点P到左准线的距离是 . 6436答案:16

解析:由双曲线第一定义,|PF1|-|PF2|=±16,因|PF2|=4,故|PF1|=20,(|PF1|=-12舍去),设P到左准线的距离是d,由第二定义,得

2010?,解得d?16. d8x2y27. (2011年高考全国卷理科15)已知F1、F2分别为双曲线C: - =1的左、右焦点,点A

927∈C,点M的坐标为(2,0),AM为∠F1AF2∠的平分线.则|AF2| = . 【答案】6

【解析】:?F1(?6,0),F2(6,0),由角平分线的性质得

AF1AF2?F1MMF2?8?2 4www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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又AF1?AF2?2?3?6 ?AF2?6

8.(2011年高考北京卷理科14)曲线C是平面内与两个定点F1(-1,0)和F?2(1,0)的距

离的积等于常数a2(a?1)的点的轨迹.给出下列三个结论:

① 曲线C过坐标原点; ② 曲线C关于坐标原点对称;

③若点P在曲线C上,则△F1PF2的面积大于

12a。 2其中,所有正确结论的序号是 。 【答案】②③

y2x2??1的一个焦点,9.(2011年高考上海卷理科3)设m为常数,若点F(0,5)是双曲线

m9则m? 。 【答案】16 三、解答题:

1. (2011年高考山东卷理科22)(本小题满分14分)

x2y2??1交于P?x1,y1?、Q?x2,y2?两不同点,且△OPQ的面积已知动直线l与椭圆C: 32S?OPQ=6,其中O为坐标原点. 2(Ⅰ)证明x12?x22和y12?y22均为定值;

(Ⅱ)设线段PQ的中点为M,求|OM|?|PQ|的最大值;

(Ⅲ)椭圆C上是否存在点D,E,G,使得S?ODE?S?ODG?S?OEG?的形状;若不存在,请说明理由.

6?若存在,判断△DEG2www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y?kx?m,

x2y2??1,得 由题意知m?0,将其代入32(2?3k2)x2?6kmx?3(m2?2)?0,

其中??36km?12(2?3k)(m?2)?0, 即3k?2?m

222222 …………(*)

6km3(m2?2),x1x2?,又x1?x2??222?3k2?3k22来源学#科#网

263k2?2?m2所以|PQ|?1?k?(x1?x2)?4x1x2?1?k?, 22?3k2因为点O到直线l的距离为d?|m|1?k,2

所以S?OPQ?1|PQ|?d 2221|m|2263k?2?m?1?k?? 2222?3k1?kwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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6|m|3k2?2?m2 ?22?3k又S?OPQ?6, 2整理得3k2?2?2m2,且符合(*)式,

6km23(m2?2))?2??3, 此时x?x?(x1?x2)?2x1x2?(?2?3k22?3k2212222y12?y2?22222(3?x12)?(3?x2)?4?(x12?x2)?2. 333222综上所述,x1?x2?3;y12?y2?2,结论成立。

(II)解法一:

(1)当直线l的斜率存在时,

由(I)知|OM|?|x1|?6,|PQ|?2|y1|?2, 2因此|OM|?|PQ|?6?2?6. 2 (2)当直线l的斜率存在时,由(I)知

x1?x23k?, 22my1?y2x1?x23k2?3k2?2m2??k()?m???m??,222m2mmx1?x22y1?y229k216m2?2112|OM|?()?()????(3?), 2222224mm4m2m222(2m2?1)12224(3k?2?m)|PQ|?(1?k)??2(2?),(2?3k2)2m2m2所以|OM|?|PQ|?22111?(3?2)?2?(2?2) 2mm11)(2?)22mm 113?2?2?2mm)2?25.?(24?(3?所以|OM|?|PQ|?511,当且仅当3?2?2?2,即m??2时,等号成立. 2mmwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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综合(1)(2)得|OM|·|PQ|的最大值为. 解法二:

52由(I)得

2222u2?x12?3,u2?x2?3,x12?x2?3;v2?y12?2,v2?y2?2,y12?y2?2,322解得u2?x12?x2?;v2?y12?y2?1.25因此u,x1,x2只能从?中选取,v,y1,y2只能从?1中选取,2因此D,E,G只能在(?

6,?1)这四点中选取三个不同点, 2而这三点的两两连线中必有一条过原点, 与S?ODE?S?ODG?S?OEG?6矛盾, 2所以椭圆C上不存在满足条件的三点D,E,G. 2.(2011年高考辽宁卷理科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.

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(I)设e?1,求BC与AD的比值; 2(II)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由

ab21?e2??2?a. 解得t??22a?be1?e22?e?1. 因为|t|?a,又0?e?1,所以2?1,解得

e2www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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所以当0?e?22时,不存在直线l,使得BO//AN;当存在直线l使得BO//AN. ?e?1时,222.(2011年高考安徽卷理科21)(本小题满分13分)

uuuruur设???,点A的坐标为(1,1),点B在抛物线y?x上运动,点Q满足BQ??QA,经过

?uuuruuurQ点与x轴垂直的直线交抛物线于点M,点P满足QM??MP,求点P的轨迹方程。

[来源:Z.xx.k.Com]

【命题意图】: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。

uuuruuur【解析】:由QM??MP知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设P(x,y),

Q(x,y?),M(x,x?),则x??y???(y?x?),即

y??x???(y?x?)?(???)x???y ①

[来源:学|科|网]

uuuruur再设B(x?,y?),由BQ??QA,即(x?x?,y??y?)??(??x,??y?),解得 ?x??(???)x?? ② ??y??(???)y???将①代入②式,消去y?得

?x??(???)x?? ③ ????y??(???)x??(???)y???又点B在抛物线y?x上,所以y??x?,再将③式代入得

?(???)?x???(???)y???[(???)x??]? ,即

(???)?x???(???)y???(???)?x????(???)x???,即

??(???)x??(???)y??(???)??,因为???,等式两边同时约去?(???)得

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?x?y????

这就是所求的点P的轨迹方程。

【解题指导】:向量与解析几何相结合时,关键是找到表示向量的各点坐标,然后利用相关点代入法或根与系数关系解决问题,此外解析几何中的代数式计算量都是很大的,计算时应细致加耐心。

3. (2011年高考全国新课标卷理科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MB//OA, MA?AB = MB?BA,M点的轨迹为曲线C。 (Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)P为C上的动点,l为C在P点处得切线,求O点到l距离的最小值。

点评:此题考查曲线方程的求法、直线方程、点到直线的距离、用不等式求最值以及导数的应用等。要把握每一个环节的关键。

4. (2011年高考天津卷理科18)(本小题满分13分)

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x2y2在平面直角坐标系xOy中,点P(a,b)(a?b?0)为动点,F1,F2分别为椭圆2?2?1的

ab左右焦点.已知△F1PF2为等腰三角形. (Ⅰ)求椭圆的离心率e;

??????????(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,M是直线PF2上的点,满足AM?BM??2,求

点M的轨迹方程.

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知a?2c,b?3c,可得椭圆方程为3x2?4y2?12c2.直线PF2方程为

222??3x?4y?12c2,消去y并整理,得5x?8cx?0,y?3(x?c),A,B两点的坐标满足方程组???y?3(x?c)解得

来源学科网ZXXK]

8c?x?2??8c8c335?x1?0?x1?0,x2?,得方程组的解?,?,不妨设A(,c),B(0,?3c),

555??y1??3c?y?33c1?5???????????8c33c),BM?(x,y?3c).由y?3(x?c)设点M的坐标为(x,y),则AM?(x?,y?55得

?????83???????????338y33????c?x?y,于是AM?(y?x,?x),BM?(x,3x),由AM?BM??2,即

3155558338y3318x2?152(y?x)x?(?x)?3x??2,化简得18x?163xy?15?0,将y?15555163x代入

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10x2?53?0,所以x?0, c?x?y,得c?16x3因此,点M的轨迹方程是18x2?163xy?15?0(x?0).

5.(2011年高考浙江卷理科21)(本题满分15分)已知抛物线C1:x2?y,圆C2:x2?(y?4)2?1的圆心为点M(Ⅰ)求点M到抛物线c1的准线的距离;

(Ⅱ)已知点P是抛物线c1上一点(异于原点),过点P作圆c2的两条切线,交抛物线c1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂直于AB,求直线l的方程

【解析】(Ⅰ)由x?y得准线方程为y??线c1的准线的距离为4?(?)?2122,由x?(y?4)?1得M(0,4),点M到抛物41417 4(Ⅱ)设点P(x0,x02) ,A(x1,x12),B(x2,x22) 由题意得x0?0,x0??1,x1?x2设过点P的圆C2的切线方程为y?x0?k(x?x0)即y?kx?x0?kx0① 则22|kx0?4?x02|1?k2?1

即(x02?1)k2?2x0(4?x02)k?(x02?4)2?1?0设PA,PB的斜率为k1,k2(k1?k2)则

k1,k2是上述方

2x0(4?x02)(x02?4)2?12程的两个不相等的根,k1?k2?将代入①得 y?x,k?k?1222x0?1x0?1x2?kx?kx0?x02?0由于x0是方程的根故x1?k1?x0,x2?k2?x0所以kAB2x12?x2??x1?x2, x1?x22x0(4?x02)x02?4由MP?AB得 ?k1?k2?2x0??2x0,kMP?x02?1x0kAB?kMP232x0(4?x02)x02?423232Px?解得点的坐标为(?,) ?(?2x)?()??100555x02?1x0www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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对于给定的m?(?1,0)?(0,??),C1上存在点N(x0,y0)(y0?0)使得

S?ma2的充要条件是

?x02?y02?a2,y0?0, ①??12??2a1?my0?ma ②?2

由①得0?y0?a,由②得y0?ma1?m,

当0?ma1?m?a,即

21?51?5时, ?m?0,或0?m?22存在点N,使S?ma:

当ma1?m?a,即?1?m?1?51?5,或m?时, 22不存大满足条件的点N. 当m???1?5??1?5?,0???0,?时, ??2??2???????????由NF1?(?a1?m?x0,?y0),NF2?(a1?m?x0,?y0), ?????????2222可得NF1?NF2?x0?(1?m)a?y0??ma

?????????令NF1?r1,NF2?r2,?F1NF2??,

?????????ma22则由NF, 1r2??1?NF2?rr12cos???ma,可得rcos?1ma2sin?1??ma2tan?,于是由S?ma2, 从而S?r1r2sin???22cos?22m122可得?matan??ma,即tan???,

2m综上可得: 当m???1?5?2,0?时,在C1上,存在点N,使得S?ma,且tanF1NF2?2; ??2?www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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当m??0,?1?5?2时,在C1上,存在点N,使得S?ma,且tanF?1NF2??2; ?2???1?5??1?5?当m???1,?????2,???时,在C1上,不存在满足条件的点N. 2????10.(2011年高考陕西卷理科17)(本小题满分12分) 如图,设P是圆珠笔x2?y2?25上的动点,点D是P在x上的投影,M为PD上一点,且MD?轴

4PD 5(Ⅰ)当P的在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为度。

【解析】:(Ⅰ)设M的坐标为(x,y),P,P的坐标为(xp,yp),

4的直线被C所截线段的5长

?xp?x,52x2y2?2?1 由已知得?5?P在圆上,?x?(y)?25,即C的方程为?42516y?y,p??4(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为

44 的直线方程为y?(x?3),设直线与C的交点为 554x2(x?3)2?1, A(x,y),B(x2,y2),将直线方程y?(x?3)代入C的方程,得?52525即x?3x?8?0。?x1?23?413?41,x2? 22?线段AB的长度为AB?(x1?x2)2?(y1?y2)2?(1?4141?41? 25516)(x1?x2)2 25?注:求AB长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样给分。 11.(2011年高考重庆卷理科20)(本小题满分12分,第一问4分,第二问8分)

如图(20),椭圆的中心为原点O,离心率e?(Ⅰ)求该椭圆的标准方程。

2,一条准线的方程为x?22。 2www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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?????????????(Ⅱ)设动点P满足OP?OM?2ON,其中M,N是椭圆上的点。直线OM与ON的斜率

之积为?1。问:是否存在两个定点F1、F2,使得PF1、F2的1?PF2为定值。若存在,求F2坐标;若不存在,说明理由。

a2a2解析:(Ⅰ)由e??,?22,解得a?2,c?2,b2?a2?c2?2,

c2cx2y2??1 故椭圆的标准方程为42????????????? (Ⅱ)设P?x,y?,M?x1,y1?,N?x2,y2?,则由OP?OM?2ON得

?x,y???x1,y1??2?x2,y2?,即x?x1?2x2,y?y1?2y2,

x2y2??1上,所以x12?2y12?4,x22?2y22?4 因为点M,N在椭圆42222222故x?2y?x1?4x2?4x1x2?2y1?4y2?4y1y2 2222 ?x1?2y1?4x2?2y2?4?x1x2?2y1y2?

???????? ?20?4?x1x2?2y1y2?,

设kOM,kON分别为直线OM,ON的斜率,由题意知,

kOM?kON=2y1y21=-,因此x1x2?2y1y2=0, x1x222所以x?2y?20, 所以P点是椭圆

x22?25??10??10,0

?y22?1上的点,设该椭圆的左右焦点为F1、F2,则由椭圆的

c?定义,PF1?PF2为定值,又因

?25???210?2?10,因此两焦点的坐标分别为

F1?10,0、F2???12.(2011年高考四川卷理科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.

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32时,求直线l的方程; 2???????? (II)当点P异于A、B两点时,求证:OP?OQ为定值.

(I)当|CD | =

y2?x2?1,设l的方程为y?1?k(x?0),k为l的斜率. 解析:由已知可得椭圆方程为22k??y?kx?1x?x????2?122?k222?(2?k)x?2kx?1?0??则?y2?x?1??xx??1?2?122?k2?224?y?y?2?1?2?k2 ?2?2k?2?yy?12?2?k2?8k2?88k4?8k292(x1?x2)?(y1?y2)????k?2?k??2, 2222(2?k)(2?k)2?l的方程为y??2x?1.

y2?1在y轴正半轴上13.(2011年高考全国卷理科21)已知O为坐标原点,F为椭圆C:x?22????????????的焦点,过F且斜率为-2的直线l与C交与A、B两点,点P满足OA?OB?OP?0.

(Ⅰ)证明:点P在C上;(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q, 证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.

y2?1得F(0,1),l:y??2x?1, 【解析】: (Ⅰ)证明:由x?22?y?1?2x?22得4x?22x?1?0 由?y2?1?x??2www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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设A(x1,y1),B(x1,y1),则x1?22?8?4?4?(?1)

2?4?22?8?4?4?(?1)2?62?6,x2?, ?42?442?63?1, ?1?42y1??2??????????2?61?3????OA?OB?OP?0. y2??2??1?42?22y2212?xp??(x1?x2)??p2???(?)??1故点P在C上 2,xp?222?y??(y?y)??112?p(Ⅱ)法一:点P(?22,?1),?P关于点O的对称点为Q,?Q(,1), 2221KAQKAP3?12)?11?y1?1?y1y?12??????1,即?PAQ?90?,同理

12222?621x??x1??x1()?122242(KPBKBQ??1即?PBQ?90?,? ?PAQ??PBQ?180? A、P、B、Q四点在同一圆上.

法二:由已知有Q??2??则PQ的中垂线为:y??2x设A、B的中点为D?x3,y3? ,1?2?2???x1?x22x????324??y?y1?y2??2x1?1??2x1?1?13∴?222 ??????21??则AB的中垂线为:y?2x?1 D,∴??42?24???21?311''?,? 则PQ的中垂线与AB的中垂线的交点为O??∴|PO|?|QO|??888??'?2?1????|2??21?8??8?1|33 ?到直线AB的距离为O'??,?88???d????83www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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|AB|??x1?x2???y1?y2?222?3?x1?x2??232

?4x1x2?2?311?|AB|?2∴|AO'|?|BO'|??即|AO'|?|BO'|?|PO'|?|QO'| ??d?8?2?∴A、P、B、Q四点在同一圆上。

x2y2??114. (2011年高考江苏卷18)如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆42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,求k的值; (2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;

P (3)对任意k>0,求证:PA⊥PB 【解析】(1)因为M(?2,0)、N(0,2),

M A N C B x y 所以MN的中点坐标为(-1,2),又因为直线PA平分线段MN, 2所以k的值为?2. 2?y?2x2424?(2)因为k=2,所以直线AP的方程为y?2x,由?x2y2得交点P(,)、A(?,?),

3333?1???42因为PC⊥x轴,所以C(

22,0),所以直线AC的斜率为1,直线AB的方程为y?x?,所以 33242??|333=22. 点P到直线AB的距离d=32|www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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15.(2011年高考北京卷理科19)(本小题共14分)

x2?y2?1.过点(m,0)作圆x2?y2?1的切线I交椭圆G于A,B两点. 已知椭圆G:4(I)求椭圆G的焦点坐标和离心率;

(II)将AB表示为m的函数,并求AB的最大值. 解:(Ⅰ)由已知得a?2,b?1, 所以c?a2?b2?3.

所以椭圆G的焦点坐标为(?3,0),(3,0)

离心率为e?c3

?.a2(Ⅱ)由题意知,|m|?1.

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当m?1时,切线l的方程x?1,点A、B的坐标分别为(1,此时|AB|?33),(1,?), 223

3

当m=-1时,同理可得|AB|?当|m|?1时,设切线l的方程为y?k(x?m),

?y?k(x?m),?由?x2得(1?4k2)x2?8k2mx?4k2m2?4?0

2??y?1.?4设A、B两点的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2),则

4k2m2?4 x1?x2?,x1x2?221?4k1?4k又由l与圆x?y?1相切,得228k2m|km|k2?1?1,即m2k2?k2?1.

所以|AB|?2(x2?x1)2?(y2?y1)2

64k4m?4(4k2m2?4)?(1?k)[?] 222(1?4k)1?4k?43|m|.

2m?3由于当m??3时,|AB|?所以|AB|?3,

43|m|,m?(??,?1]?[1,??). 2m?3因为|AB|?43|m|?m2?3433|m|?|m|?2,

且当m??3时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.

16.(2011年高考福建卷理科17)(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;

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(II)若直线l关于x轴对称的直线为l?,问直线l?与抛物线C:x2=4y是否相切?说明理由。 解析: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MP?l,所以

0?m?1??1, 2?0解得m=2,即点P的坐标为(0,2) 从而圆的半径

r?|MP|?(2?0)2?(0?2)2?22,

故所求圆的方程为(x?2)2?y2?8. (II)因为直线l的方程为y?x?m,

(I)设所求圆的半径为r,则圆的方程可设为(x?2)?y?r. 依题意,所求圆与直线l:x?y?m?0相切于点P(0,m),

2?2?4?m2?r2,?则?|2?0?m|

?r,?2?www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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解得???m?2,

??r?22.所以所求圆的方程为(x?2)2?y2?8. (II)同解法一。

解:⑴ 设Q(x,x?3)是线段l:x?y?3?0(3?x?5)上一点,则

59|PQ|?(x?1)2?(x?4)2?2(x?)2?(3?x?5),当x?3时,

22d(P,l)?|PQ|min?5。

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A(?1,0),B(1,0),点集D由如下曲线围成 y1A-1B1l1:y?1(|x|?1),l2:y??1(|x|?1),C1:(x?1)2?y2?1(x??1),C2:(x?1)2?y2?1(x?1) O-1xwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网 - 30 -

其面积为S?4??。

1,0),??{(x,y)|x?0} ⑶ ① 选择A(1,3),B(1,0),C(?1,3),D(?1,?2)。 ② 选择A(1,3),B(1,0),C(?1,3),D(???{(x,y)|x?0,y?0}?{(x,y)|y2?4x,?2?y?0}?{(x,y)|x?y?1?0,x?1}

③ 选择A(0,1),B(0,0),C(0,0),D(2,0)。

??{(x,y)|x?0,y?0}?{(x,y)|y?x,0?x?1}

?{(x,y)|x2?2y?1,1?x?2}?{(x,y)|4x?2y?3?0,x?2}

B2.5yC3AyC3AyD-1OB1x-1O1xADB=C12D-2xwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网 - 31 -

其面积为S?4??。

1,0),??{(x,y)|x?0} ⑶ ① 选择A(1,3),B(1,0),C(?1,3),D(?1,?2)。 ② 选择A(1,3),B(1,0),C(?1,3),D(???{(x,y)|x?0,y?0}?{(x,y)|y2?4x,?2?y?0}?{(x,y)|x?y?1?0,x?1}

③ 选择A(0,1),B(0,0),C(0,0),D(2,0)。

??{(x,y)|x?0,y?0}?{(x,y)|y?x,0?x?1}

?{(x,y)|x2?2y?1,1?x?2}?{(x,y)|4x?2y?3?0,x?2}

B2.5yC3AyC3AyD-1OB1x-1O1xADB=C12D-2xwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网 - 31 -


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