2019年高三数学专题复习:平面解析几何(解析版)
(限时:120分钟)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填写在题中横线上.)
1.(广东省汕头市2017届高三上学期期末)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=________.
【导学号:56394076】
|a+4-1|44
- [由题意,知圆心为(1,4),则有=1,解得a=-
3.] 3a2+1
2.(中原名校豫南九校2017届第四次质量考评)若直线x+ay-2=0与以A(3,1),B(1,2)为端点的线段没有公共点,则实数a的取值范围是________.
1?1?
(-∞,-1)∪?2,+∞? [直线x+ay-2=0过定点C(2,0),所以-a∈(kCB,
???1?
kCA)=(-2,1)?a∈(-∞,-1)∪?2,+∞?.]
??
3.(中原名校豫南九校2017届第四次质量考评)机器人“海宝”在某圆形区域表演“按指令行走”,如图10-13所示,“海宝”从圆心T出发,先沿北偏西
图10-13
12??
θ?sin θ=13?方向行走13米至点A处,再沿正南方向行走14米至点B处,??最后沿正东方向行走至点C处,点B,C都在圆T上,则在以线段BC中点为坐标原点O,正东方向为x轴正方向,正北方向为y轴正方向的直角坐标系中,圆T的标准方程为________.
x2+(y-9)2=225 [TB2=TA2+AB2-2TA·ABcos A=169+196-5
2×13×14×13=225,OT=14-13×cos θ=9,∴圆T方程为x2+(y-9)2
=225.]
4.(江苏省南京市2017届高考三模)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2+y2=1,圆M:(x+a+1)2+(y-2a)2=1(a为实数).若圆O和圆M上分别存在点P,Q,使得∠OQP=30°,则a的取值范围为________.
3??
?-1,5? [由题意,圆M:(x+a+1)2+(y-2a)2=1(a为实数),圆心为M(-??a-1,2a),
从圆M上的点向圆上的点连线成角,当且仅当两条线均为切线时才是最大的角,OP=1.
∵圆O和圆M上分别存在点P,Q,使得∠OQP=30°, ∴|OM|≤2, ∴(a+1)2+4a2≤4, 3∴-1≤a≤5.] 5.(2017·江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模)已知直线l:mx+y-2m-1=0,圆C:x2+y2-2x-4y=0,当直线l被圆C所截得的弦长最短时,实数m=________.
-1 [由C:x2+y2-2x-4y=0得(x-1)2+(y-2)2=5, ∴圆心坐标是C(1,2),半径是5,
∵直线l:mx+y-2m-1=0过定点P(2,1),且在圆内, ∴当l⊥PC时,直线l被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长最短, 2-1
∴-m·=-1,∴m=-1.]
1-2
6.(2017·江苏省泰州市高考数学一模)在平面直角坐标系xOy中,已知B,C为圆x2+y2=4上两点,点A(1,1),且AB⊥AC,则线段BC的长的取值范围为________.
[6-2,6+2] [在平面直角坐标系xOy中,已知B,C为圆x2+y2=4上两点,点A(1,1),且AB⊥AC,如图所示,当BC⊥OA时,|BC|取得最小值或最大值.
?y=1,由?22可得B(-3,1)或(3,1), ?x+y=4,?x=1,由?22可得C(1,3)或(1,-3), ?x+y=1,解得BCmin=?3-1?2+?1-3?2=6-2. BCmax=?-3-1?2+?1+3?2=6+2.]
7.(2017·江苏省盐城市高考数学二模)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:kx-y+2=0与直线l2:x+ky-2=0相交于点P,则当实数k变化时,点P到直线x-y-4=0的距离的最大值为________.
?1?
32 [∵直线l1:kx-y+2=0与直线l2:x+ky-2=0的斜率乘积为k×?-k?
??=-1(k=0时,两条直线也相互垂直),并且两条直线分别经过定点:M(0,2),N(2,0).
∴两条直线的交点在以MN为直径的圆上.并且kMN=-1,可得MN与直线x-y-4=0垂直.
|0-2-4|∴点M到直线x-y-4=0的距离d==32为最大值.]
28.(2017·江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模)已知直线2x-3y=0为双x2y2
曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线,则该双曲线的离心率为________.
x2y221
[根据题意,双曲线的方程为:a2-b2=1(a>0,b>0), 3
b
其渐近线方程为:y=±ax,
又由其一条渐近线的方程为:2x-3y=0,即y=
2b2x,则有a=, 33
22
c2a+bb2721
则其离心率e=a2=a2=1+a2=3,则有e=3.]
2
x2y2
9.(河北省唐山市2017届高三年级期末)设F1,F2为椭圆C:a2+b2=1(a>b>0)的左、右焦点,经过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若△F2AB是面积为43的等边三角形,则椭圆C的方程为________.
【导学号:56394077】
x2y2
9+6=1 [由题意,知|AF2|=|BF2|=|AB|=|AF1|+|BF2|, ① 又由椭圆的定义知,|AF2|+|AF1|=|BF2|+|BF1|=2a, ②
42
联立①②,解得|AF2|=|BF2|=|AB|=3a,|AF1|=|BF1|=3a,所以S△F2AB=13|AB||AF|sin 60°=43,所以a=3,|FF|=21222|AB|=23,所以c=3,所x2y2
以b=a-c=6,所以椭圆C的方程为9+6=1.]
2
2
2
x2y2
10.(江苏省南通市如东高中2017届高三上学期第二次调研)若双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的离心率为3,其渐近线与圆x2+y2-6y+m=0相切,则m=________.
x2y2
8 [∵双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的离心率为3, ∴c=3a,∴b=22a,取双曲线的渐近线y=22x.
x2y2
∵双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的渐近线与x2+y2-6y+m=0相切, ∴圆心(0,3)到渐近线的距离d=r, ∴
3
=9-m,∴m=8.] 8+1
11.(四川省凉山州2017届高中毕业班第一次诊断性检测)已知双曲线x2-y2=1,点F1,F2为其两个焦点,点P为双曲线上一点,若∠F1PF2=60°,则三角形F1PF2的面积为________
b21
3 [S△F1PF2=θ=tan 30°=3.]
tan2
12.(2017·江苏省盐城市高考数学二模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=6x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.若直线AF的斜率k=-3,则线段PF的长为________. 6 [∵抛物线方程为y2=6x,
∴焦点F(1.5,0),准线l方程为x=-1.5, ∵直线AF的斜率为-3,
直线AF的方程为y=-3(x-1.5), 当x=-1.5时,y=33, 由可得A点坐标为(-1.5,33), ∵PA⊥l,A为垂足,
∴P点纵坐标为33,代入抛物线方程,得P点坐标为(4.5,33), ∴|PF|=|PA|=4.5-(-1.5)=6.]
x2y2
13.(广西南宁、梧州2017届高三毕业班摸底联考)已知椭圆a2+b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1且与x轴垂直的直线交椭圆于A、B两点,直线AF2与椭圆的另一个交点为C,若S△ABC=3S△BCF2,则椭圆的离心率为________.
5
[设椭圆的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0), 5
b2?b2?
由x=-c,代入椭圆方程可得y=±a,可设A?-c,a?,C(x,y),S△ABC
??=3S△BCF2,
→→b2?b2?
可得AF2=2F2C,即有?2c,-a?=2(x-c,y),即2c=2x-2c,-a=2y,
??b24c2b2
可得x=2c,y=-2a,代入椭圆方程可得,a2+4a2=1, 1-ec52222
由e=a,b=a-c,即有4e+4=1,解得e=5.] 14.(四川省2016年普通高考适应性测试)如图10-14,A1,A2为椭圆
2
图10-14
x2y2
9+5=1的长轴的左、右端点,O为坐标原点,S,Q,T为椭圆上不同于A1,A2的三点,直线QA1,QA2,OS,OT围成一个平行四边形OPQR,则|OS|2+|OT|2=________.
14 [设Q(x,y),T(x1,y1),S(x2,y2),QA1,QA2斜率为k1,k2,则OT,yyy25
OS斜率为k1,k2,且k1k2=·=2=-9,
x+3x-3x-9所以OT
2
2
2222245?1+k1?=x1+y1=x1+k1x1=,同理5+9k21
2
45?1+k2?2
OS=2,因此|OT|+5+9k2
2
25??
1+?452?222
81k45?1+k?45?1+k?45?1+k?45?1+k2?1?1211?2
|OS|==2+2=2+2+255+9k15+9k25+9k15+9k1
5+9k2181k2126k21+251+70
=14.] 2=5+9k15+9k21
二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(本小题满分14分)已知直线l:4x+3y+10=0,半径为2的圆C与l相切,圆心C在x轴上且在直线l的右上方. (1)求圆C的方程;
(2)过点M(1,0)的直线与圆C交于A,B两点(A在x轴上方),问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得x轴平分∠ANB?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【导学号:56394078】
|4a+10|5??a>-[解] (1)设圆心C(a,0)?,则5=2?a=0或a=-5(舍). 2???
所以圆C:x2+y2=4.
6分
(2)存在.当直线AB⊥x轴时,x轴平分∠ANB.当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x-1)(k≠0),N(t,0),A(x1,y1),B(x2,y2),