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1、2022年高三數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí) 專題五 解析幾何模擬演練 理
一、選擇題
1.(xx·浙江名校聯(lián)考)過點(diǎn)(3,1)作圓(x-1)2+y2=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB的方程為( )
A.2x+y-3=0 B.2x-y-3=0
C.4x-y-3=0 D.4x+y-3=0
2.(xx·臺州模擬)已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,P是l上一點(diǎn),Q是直線PF與C的一個交點(diǎn).若=4,則|QF|=( )
A. B.
C.3 D.2
3.(xx·瑞安模擬)等軸雙曲線x2-y2=a2(a>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A、B,P是雙曲線上在第一象限內(nèi)的一點(diǎn),若
2、直線PA,PB的傾斜角分別為α,β,且β=2α,那么β的值是( )
A. B.
C. D.
4.(xx·湖州模擬)已知圓C:(x-3)2+(y-4)2=1和兩點(diǎn)A(-m,0),B(m,0)(m>0),若圓C上存在點(diǎn)P,使得∠APB=90°,則m的最大值為( )
A.7 B.6
C.5 D.4
5.(xx·大慶質(zhì)檢)如圖,已知橢圓C的中心為原點(diǎn)O,F(xiàn)為C的左焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),滿足|OP|=|OF|且|PF|=4,則橢圓C的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
6.(xx·石家莊質(zhì)檢)已知拋物線y2=8x與雙曲線-y2=1的
3、一個交點(diǎn)為M,F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),若|MF|=5,則該雙曲線的漸近線方程為( )
A.5x±3y=0 B.3x±5y=0
C.4x±5y=0 D.5x±4y=0
二、填空題
7.(xx·北京東城調(diào)研)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,則C的漸近線方程為________.
8.(xx·杭州高級中學(xué)三模)已知圓C的圓心是直線x-y+1=0與x軸的交點(diǎn),且圓C與圓(x-2)2+(y-3)2=8相外切,則圓C的方程為________.
9.(xx·石家莊質(zhì)檢)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)O是坐標(biāo)原點(diǎn),過點(diǎn)O、F的圓與拋物線C的準(zhǔn)線相切,且該圓的面積
4、為36π,則拋物線方程為________.
三、解答題
10.(xx·紹興一中模擬)橢圓C的中心在原點(diǎn),一個焦點(diǎn)F(-2,0),且短軸長與長軸長的比是.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)M(m,0)在橢圓C的長軸上,點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn).當(dāng)
||最小時,點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
11.(xx·蕭山中學(xué)模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一動圓經(jīng)過點(diǎn)且與直線x=-相切,設(shè)該動圓圓心的軌跡為曲線E.
(1)求曲線E的方程;
(2)設(shè)P是曲線E上的動點(diǎn),點(diǎn)B,C在y軸上,△PBC的內(nèi)切圓的方程為(x-1)2+y2=1,求△PBC面積的最小值.
5、
12.(xx·北侖中學(xué)三模)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓C與曲線|y|=x的交點(diǎn)分別為A,B(A在第四象限),且·=.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)定義:以原點(diǎn)O為圓心,為半徑的圓稱為橢圓+=1的“伴隨圓”.若直線l交橢圓C于M,N兩點(diǎn),交其“伴隨圓”于P,Q兩點(diǎn),且以MN為直徑的圓過原點(diǎn)O.證明:|PQ|為定值.
經(jīng)典模擬·演練卷
1.A [易知點(diǎn)A(1,1)是一個切點(diǎn).由圓的幾何性質(zhì),過點(diǎn)(3,1)、(1,0)的直線與直線AB垂直.∴kAB=-=-2.所以直線AB的方程為y-1=-2(x-1),即2x+
6、y-3=0.]
2.C [如圖所示,過點(diǎn)Q作直線l的垂線,垂足為E.
由=4,得=4.
所以=.
由拋物線C:y2=8x知|AF|=p=4,
∴|EQ|=3,
根據(jù)拋物線定義,|FQ|=|EQ|=3.]
3.A [由β=2α,得∠APB=α,
則|PB|=|AB|=2a,設(shè)P(x,y).
∴x=a+2acos β,y=2asin β,則P(a+2acos β,2asin β),
代入雙曲線方程(a+2acos β)2-(2asin β)2=a2,cos 2β+cos β=0.
∴2cos2β+cos β-1=0,則cos β=,cos β=-1(舍去),故β=.]
7、4.B [由∠APB=90°,知點(diǎn)P在以線段AB為直徑的圓上,設(shè)該圓的圓心為O,則O(0,0),半徑r=m,
由圓的幾何性質(zhì),當(dāng)圓C與圓O相內(nèi)切時,圓的半徑取得最大值.
∴|OC|==m-1,∴m=6.
故m的最大值為6.]
5.B [設(shè)橢圓C的右焦點(diǎn)為F′,連接PF′.
在△PFF′中,|OP|=|OF|=|OF′|=2,知∠FPF′=90°.
又|PF|=4,
∴|PF′|2=|FF′|2-|PF|2=(4)2-42=64,則|PF′|=8,
因此2a=|PF|+|PF′|=12,a=6.
由c=2,得b2=a2-c2=36-20=16,
故橢圓C的方程為+=1.]
8、6.A [依題意,不妨設(shè)點(diǎn)M在第一象限,且M(x0,y0),
由拋物線定義,|MF|=x0+,得5=x0+2.
∴x0=3,則y=24,所以M(3,2),
又點(diǎn)M在雙曲線上,
∴-24=1,則a2=,a=,
因此漸近線方程為x2-y2=0,即5x±3y=0.]
7.y=±2x [由題意知:==1+=5,則=2,所以漸近線的方程為y=±2x.]
8.(x+1)2+y2=2 [由題設(shè),圓C的圓心C(-1,0),設(shè)半徑為r,
又圓C與圓C′:(x-2)2+(y-3)2=8相外切,
∴|CC′|=2+r.
又|CC′|==3,則r=,
故所求圓C的方程為(x+1)2+y2=2.]
9、
9.y2=16x [由拋物線C:y2=2px(p>0),
知焦點(diǎn)F,準(zhǔn)線x=-,
設(shè)滿足條件的圓心為C′,圓的半徑為r.
由πr2=36π,得r=6.
又圓C′與拋物線的準(zhǔn)線x=-相切,
∴+=6,∴p=8.故拋物線方程為y2=16x.]
10.解 (1)設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0),
由焦點(diǎn)F(-2,0)知c=2.
∴a2=4+b2,①
又=,②
聯(lián)立①,②得a2=16,b2=12.
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)P(x,y)為橢圓上的動點(diǎn),由于橢圓方程為+=1.
故-4≤x≤4.
由點(diǎn)M(m,0)在橢圓的長軸上,則-4≤m≤4.①
由=(x-
10、m,y),
所以||2=(x-m)2+y2=(x-m)2+12
=x2-2mx+m2+12=(x-4m)2+12-3m2.
∵當(dāng)||最小時,點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn).
∴當(dāng)x=4時,||2取得最小值.
由于x∈[-4,4],故4m≥4,則m≥1,②
由①,②知,實(shí)數(shù)m的取值范圍是[1,4].
11.解 (1)∵動圓過點(diǎn)且與直線x=-相切,
∴動圓的圓心到定點(diǎn)的距離等于到定直線x=-的距離.
根據(jù)拋物線定義,圓心的軌跡方程為y2=2x.
(2)設(shè)點(diǎn)P(x0,y0),B(0,b),C(0,c),
則直線PB的方程為(y0-b)x-x0y+x0b=0,
又△PBC的內(nèi)切圓方程
11、為(x-1)2+y2=1,
∴圓心(1,0)到直線PB的距離為1.
則=1,整理得(x0-2)b2+2y0b-x0=0,
同理,得(x0-2)c2+2y0c-x0=0,
因此,b,c是方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的兩根,
所以b+c=,bc=.
依題意,得bc<0,即x0>2.
則(b-c)2=,
因?yàn)閥=2x0,所以|b-c|=.
因此△PBC的面積S=|b-c||x0|=
=x0+2+=(x0-2)++4
≥2+4=8,
當(dāng)且僅當(dāng)x0-2=2,即x0=4時上式等號成立.
故△PBC面積的最小值為8.
12.(1)解 由橢圓的對稱性,知點(diǎn)A、B關(guān)于x軸
12、對稱.
依題意,設(shè)點(diǎn)A(x,-x),B(x,x),則=(0,2x).
由·=(x,x)·(0,2x)=,且x>0.
∴2x2=,x=,因此B,
代入橢圓方程,得+=1.①
又e==,
∴==②
聯(lián)立①,②,得b2=1,a2=3.
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)證明 由題意可得“伴隨圓”方程為x2+y2=4,
①當(dāng)直線l斜率不存在時,設(shè)l:x=n,代入橢圓方程得M,N,
由·=0得n=±,代入x2+y2=4得y=±,
所以|PQ|=.
②當(dāng)直線l斜率存在時,設(shè)l方程為y=kx+m(k,m∈R)且與橢圓的交點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立方程組整理得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,
Δ=36k2m2-4(1+3k2)(3m2-3)>0,即m2<3k2+1,
∵x1+x2=,x1·x2=,
可得y1·y2=(kx1+m)(kx2+m)=,
由·=0得x1·x2+y1·y2=0,即+==0,
所以m2=(k2+1),代入驗(yàn)證Δ>0成立.
則原點(diǎn)O到直線l的距離d===,
∵“伴隨圓”的半徑為2,∴|PQ|=2=,
綜合①,②知,|PQ|為定值.