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1、2022年高三數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí) 專題五 解析幾何過關(guān)提升 文
一、填空題(本大題共14小題,每小題5分,共70分)
1.(xx·長沙調(diào)研)若圓C1:x2+y2=1與圓C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,則m=________.
2.(xx·福建高考改編)若雙曲線E:-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線E上,且PF1=3,則PF2=________.
3.(xx·北京高考改編)圓心為(1,1)且過原點(diǎn)的圓的方程是________.
4.已知直線x+y=a與圓x2+y2=1交于A、B兩點(diǎn),且|+|=|-|(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則實(shí)數(shù)a的值為________.
5.(xx·
2、廣東高考改編)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率e=,且其右焦點(diǎn)為F2(5,0),則雙曲線C的方程為________.
6.(xx·長沙模擬)雙曲線x2-=1的右焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn),以F為圓心,F(xiàn)O為半徑的圓與此雙曲線的兩條漸近線分別交于點(diǎn)A,B(不同于O點(diǎn)),則|AB|=________.
7.(xx·江蘇高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線x+2y-3=0被圓(x-2)2+(y+1)2=4截得的弦長為________.
8.(xx·唐山調(diào)研)橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,若F關(guān)于直線x+y=0的對(duì)稱點(diǎn)A是橢圓C上的點(diǎn),則橢圓C的離心率為________.
3、
9.(xx·重慶高考改編)已知直線l:x+ay-1=0(a∈R)是圓C:x2+y2-4x-2y+1=0的對(duì)稱軸,過點(diǎn)A(-4,a)作圓C的一條切線,切點(diǎn)為B,則AB=________.
10.(xx·山東高考改編)一條光線從點(diǎn)(-2,-3)射出,經(jīng)y軸反射后與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所在直線的斜率為________.
11.(xx·青島模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,過F作斜率為-1的直線交雙曲線的漸近線于點(diǎn)P,點(diǎn)P在第一象限,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若△OFP的面積為,則該雙曲線的離心率為________.
12.已知?jiǎng)狱c(diǎn)P(x,y)在橢圓C:+=
4、1上,點(diǎn)F為橢圓C的右焦點(diǎn),若點(diǎn)Q滿足=1,且·=0,則的最大值為________.
13.(xx·衡水中學(xué)沖刺卷)已知F1,F(xiàn)2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),M為該雙曲線右支上一點(diǎn),且MF,F(xiàn)1F,MF成等差數(shù)列,該點(diǎn)到x軸的距離為,則該雙曲線的離心率為________.
14.(xx·合肥質(zhì)檢)設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:x2+=1(0
5、滿分14分)(xx·全國卷Ⅰ)已知過點(diǎn)A(0,1)且斜率為k的直線l與圓C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N兩點(diǎn).
(1)求k的取值范圍;
(2)若·=12,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn),求MN.
16.(本小題滿分14分)(xx·太原模擬)已知?jiǎng)狱c(diǎn)A在橢圓C:+=1(a>b>0)上,動(dòng)點(diǎn)B在直線x=-2上,且滿足⊥(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),橢圓C上的點(diǎn)M到兩焦點(diǎn)距離之和為4.
(1)求橢圓C的方程;
(2)判斷直線AB與圓x2+y2=3的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
17.(本小題滿分14分)(xx·北京高考)已知橢圓
6、C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(diǎn)P(0,1)和點(diǎn)A(m,n)(m≠0)都在橢圓C上,直線PA交x軸于點(diǎn)M.
(1)求橢圓C的方程,并求點(diǎn)M的坐標(biāo)(用m,n表示);
(2)設(shè)O為原點(diǎn),點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)稱,直線PB交x軸于點(diǎn)N.問:y軸上是否存在點(diǎn)Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
18.(本小題滿分16分)(xx·江蘇高考)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,b),連接BF2并延長交橢圓于點(diǎn)A,過點(diǎn)A作x軸的垂線交橢圓于另一點(diǎn)C,連接F1C.
(1)
7、若點(diǎn)C的坐標(biāo)為,且BF2=,求橢圓的方程;
(2)若F1C⊥AB,求橢圓離心率e的值.
19.(本小題滿分16分)(xx·蘇、錫、常、鎮(zhèn)模擬)如圖,已知橢圓:+y2=1,點(diǎn)A,B是它的兩個(gè)頂點(diǎn),過原點(diǎn)且斜率為k的直線l與線段AB相交于點(diǎn)D,且與橢圓相交于E、F兩點(diǎn).
(1)若=6,求k的值;
(2)求四邊形AEBF面積的最大值.
20.(本小題滿分16分)(xx·江蘇高考)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).已知點(diǎn)(1,e)和都在橢圓上,其中e為橢圓的離心率.
(
8、1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)A,B是橢圓上位于x軸上方的兩點(diǎn),且直線AF1與直線BF2平行,AF2與BF1交于點(diǎn)P.
(ⅰ)若AF1-BF2=,求直線AF1的斜率;
(ⅱ)求證:PF1+PF2是定值.
專題過關(guān)·提升卷
1.9 [圓C1:x2+y2=1的圓心C1(0,0),半徑r1=1.圓C2:x2+y2-6x-8y+m=0的圓心為C2(3,4),半徑為r2=.由于兩圓外切,則|C1C2|=r1+r2,所以5=1+,解之得m=9.]
2.9 [由雙曲線定義,|PF2-PF1|=6,又PF1=3,知點(diǎn)P在雙曲線的左支上,則PF2-PF1=6.所以PF2=9.]
9、3.(x-1)2+(y-1)2=2 [因?yàn)閳A心為(1,1)且過原點(diǎn),所以該圓的半徑r==,則該圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2.]
4.±1 [∵|+|=|-|,
∴以,為鄰邊作出的平行四邊形OACB為矩形,
則⊥,所以△OAB為直角三角形,因此AB=.
于是圓心O到直線x+y=a的距離d==,
從而,得=,∴a=±1.]
5.-=1 [因?yàn)樗箅p曲線的右焦點(diǎn)為F2(5,0)且離心率為e==,所以c=5,a=4,b2=c2-a2=9,所以所求雙曲線方程為-=1.]
6.2 [由雙曲線x2-=1,右焦點(diǎn)F(2,0),
漸近線方程分別為y=±x,
代入圓F的方程(x-2)
10、2+y2=4,得x=1,y=±.
故AB=2.]
7. [圓心為(2,-1),半徑r=2.
圓心到直線的距離d==,
所以弦長為2=2=.]
8.-1 [設(shè)F(-c,0),點(diǎn)A(m,n),依題意,得
解之得A.
代入橢圓方程,有+=1.
又b2=a2-c2代入,得c4-8a2c2+4a4=0.
所以e4-8e2+4=0,e2=4-2,e=-1.]
9.6 [圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=4,
圓心為C(2,1),半徑為r=2,
因此2+a×1-1=0,a=-1,
即A(-4,-1),
AB===6.]
10.-或- [圓(x+3)2+(y-2)2=1
11、的圓心M(-3,2),半徑r=1.點(diǎn)N(-2,-3)關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)N′(2,-3).
如圖所示,反射光線一定過點(diǎn)N′(2,-3)且斜率存在,
∴反射光線所在直線方程為y+3=k(x-2),即kx-y-(2k+3)=0.
∵反射光線與已知圓相切,
∴=1,整理得12k2+25k+12=0,
解得k=-或k=-.]
11. [設(shè)P(xP,yP),依題設(shè)xP>0,且yP>0.
由S△OFP=·c·yP==,∴yP=.
又直線PF的方程為y=-(x-c),∴xP=,
又點(diǎn)P在雙曲線的漸近線bx-ay=0上,
∴·b-=0,則a=3b,c=b,
故雙曲線的離心率e==.]
12、12. [如圖所示,由方程+=1知:頂點(diǎn)A(-4,0),B(4,0),右焦點(diǎn)F(2,0).
又||=1,∴點(diǎn)Q的軌跡是以焦點(diǎn)F(2,0)為圓心,以1為半徑的圓.
由·=0,知PQ⊥FQ.
因此直線PQ是圓F的切線,且Q為切點(diǎn),
∴PQ2=PF2-1,當(dāng)PF最長時(shí),PQ取最大值.
當(dāng)點(diǎn)P與橢圓的左頂點(diǎn)A重合時(shí),PF有最大值A(chǔ)F=6.
所以||的最大值為=.]
13. [依題意,MF+MF=F1F.
∴△MF1F2是以M為直角頂點(diǎn)的直角三角形.
因此MF1·MF2=F1F2·=2c·=c2.
又MF+MF=(MF1-MF2)2+2MF1MF2=4c2.∴(2a)2+2c2=
13、4c2,則c2=2a2,
故雙曲線的離心率e==.]
14.x2+y2=1 [設(shè)點(diǎn)A在點(diǎn)B上方,F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),其中c=,
則可設(shè)A(c,b2),B(x0,y0),
由AF1=3F1B,得=3,
故即
代入方程+b2=1,得b2=,
故所求橢圓E的方程為x2+y2=1.]
15.解 (1)由題設(shè),可知直線l的方程為y=kx+1,
因?yàn)橹本€l與圓C交于兩點(diǎn),所以<1.
解得
14、0.
所以x1+x2=,x1x2=.
·=x1x2+y1y2
=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1
=+8.
由題設(shè)可得+8=12,解得k=1,所以l的方程為y=x+1.
故圓C的圓心(2,3)在l上,所以MN=2.
16.解 (1)由題意得∴a2=12,b2=3,
∴橢圓C的方程為+=1.
(2)直線AB與圓x2+y2=3相切,證明如下:
由題意可設(shè)A(x0,y0),B(-2,t)(t∈R),
則直線AB的方程為(y0-t)x-(x0+2)y+(tx0+2y0)=0,
∵⊥,∴2x0=ty0,∴t=,
∵動(dòng)點(diǎn)A在橢圓C上,∴+=1,∴y=12-4x,
∴原
15、點(diǎn)O到直線AB的距離d=
==
===,
∴直線AB與圓x2+y2=3相切.
17.解 (1)由點(diǎn)P(0,1)在橢圓上,知b=1,
又離心率e==且a2=b2+c2.解得c2=1,a2=2,
故橢圓C的方程為+y2=1.
設(shè)M(xM,0).因?yàn)閙≠0,所以-1
16、|xM||xN|==2.
所以yQ=或yQ=-.
故在y軸上存在點(diǎn)Q,
使得∠OQM=∠ONQ,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,)或(0,-).
18.解 設(shè)橢圓的焦距為2c,則
F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).
(1)因?yàn)锽(0,b),所以BF2==a.
又BF2=,故a=.
因?yàn)辄c(diǎn)C在橢圓上,
所以+=1.解得b2=1.
故所求橢圓的方程為+y2=1.
(2)因?yàn)锽(0,b),F(xiàn)2(c,0)在直線AB上,
所以直線AB的方程為+=1.
解方程組得
所以點(diǎn)A的坐標(biāo)為.
又AC垂直于x軸,由橢圓的對(duì)稱性,可得點(diǎn)C的坐標(biāo)為.
因?yàn)橹本€F1C的斜率為=,直線AB的斜率為-,且F
17、1C⊥AB,所以·=-1.
又b2=a2-c2,整理得a2=5c2.故e2=.因此e=.
19.解 (1)依題設(shè)得橢圓的頂點(diǎn)A(2,0),B(0,1),
則直線AB的方程為x+2y-2=0,
設(shè)EF的方程為y=kx(k>0).
如題圖,設(shè)D(x0,kx0),E(x1,kx1),F(xiàn)(x2,kx2),其中x1
18、.
(2)根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式知,點(diǎn)A,B到EF的距離分別為
h1=,h2=.又EF=4,
所以四邊形AEBF的面積為
S=EF(h1+h2)=
=2=2
=2≤2,
當(dāng)且僅當(dāng)4k=,即當(dāng)k=時(shí),取等號(hào).
所以S的最大值為2.
20.解 (1)由題設(shè)知a2=b2+c2,e=,由點(diǎn)(1,e)在橢圓上,
得+=1,解得b2=1,于是c2=a2-1,
又點(diǎn)在橢圓上,所以+=1,即+=1,解得a2=2.
因此,所求橢圓的方程是+y2=1.
(2)由(1)知F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),又直線AF1與BF2平行,所以可設(shè)直線AF1的方程為x+1=my,直線BF2的方程為x
19、-1=my.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0.
由,得(m2+2)y-2my1-1=0,
解得y1=,
故AF1==
=.①
同理,BF2=.②
(ⅰ)由①②得AF1-BF2=,解=得m2=2,注意到m>0,
故m=.所以直線AF1的斜率為=.
(ⅱ)證明 因?yàn)橹本€AF1與BF2平行,所以=,于是=,
故PF1=BF1.由B點(diǎn)在橢圓上知BF1+BF2=2,
從而PF1=(2-BF2).同理PF2=·(2-AF1).
因此,PF1+PF2=(2-BF2)+·(2-AF1)=2-.
又由①②知AF1+BF2=,AF1·BF2=,所以PF1+PF2=2-=.因此,PF1+PF2是定值.