2022年高中数学解析几何压轴题专项拔高训练 .pdf
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1、高中数学解析几何压轴题专项拔高训练一选择题共15 小题1已知倾斜角0 的直线 l 过椭圆ab0的右焦点交椭圆于A、B 两点, P 为右准线上任意一点,则APB 为A钝 角B直角C锐角D都有可能考点 : 直线与圆锥曲线的综合问题专题 : 压轴题分析:根据题设条件推导出以AB 为直径的圆与右准线相离由此可知 APB 为锐角解答:解:如图,设M 为 AB 的中点,过点M 作 MM1垂直于准线于点M1,分别过A、B 作 AA1、BB1垂直于准线于 A1、B1两点则 以 AB 为直径的圆与右准线相离 APB 为锐角点评:此题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时作出图形,数形结合,往往能收到事半功倍之效果2已
2、知双曲线a0,b0的右焦点为F,右准线为l,一直线交双曲线于P Q 两点,交 l 于 R 点则APFRQFR BPFR=QFR C PFRQFR DPFR 与 AFR 的大小不确定考点 : 直线与圆锥曲线的综合问题专题 : 计算题;压轴题分析:设 Q、P 到 l 的距离分别为d1,d2,垂足分别为M,N,则 PNMQ,=,又由双曲线第二定义可知,由此能够推导出RF 是PFQ 的角平分线,所以PFR=QFR解答:解:设 Q、P 到 l 的距离分别为d1,d2,垂足分别为M,N,则 PNMQ,=,又由双曲线第二定义可知,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
3、 - - -第 1 页,共 30 页, RF 是 PFQ 的角平分线, PFR= QFR 故选 B点评:此题考查双曲线的性质和应用,解题时利用双曲线第二定义综合平面几何知识求解3设椭圆的一个焦点为F,点 P 在 y 轴上,直线PF交椭圆于M、N,则实数1+2=ABCD考点 : 直线与圆锥曲线的综合问题专题 : 综合题;压轴题分析:设直线 l 的斜率为k,则直线l 的方程是y=kxc将直线l 的方程代入到椭圆C 的方程中,消去y 并整理得 b2+a2k2x22a2ck2x+a2c2k2a2b2=0然后利用向量关系及根与系数的关系,可求得1+2的值解答:解:设 M,N,P 点的坐标分别为Mx1,y
4、1, Nx2,y2, P0,y0,又不妨设F 点的坐标为c,0显然直线l 存在斜率,设直线l 的斜率为k,则直线 l 的方程是y=k xc将直线 l 的方程代入到椭圆C 的方程中,消去y 并整理得 b2+a2k2x22a2ck2x+a2c2k2a2b2=0,又 ,将各点坐标代入得,=故选 C点评:此题以向量为载体,考查直线与椭圆的位置关系,是椭圆性质的综合应用题,解题时要注意公式的合理选取和灵活运用4中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线C1的离心率为e,直线 l 与双曲线C1交于 A,B 两点,线段AB 中点 M 在一象限且在抛物线y2=2pxp0上,且M 到抛物线焦点的距离为p,则 l 的斜率
5、为ABe21 CDe2+1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 30 页考点 : 圆锥曲线的综合专题 : 综合题;压轴题;圆锥曲线的定义、性质与方程分析:利用抛物线的定义,确定M 的坐标,利用点差法将线段AB 中点 M 的坐标代入,即可求得结论解答:解: M 在抛物线y2=2px p0上,且M 到抛物线焦点的距离为p, M 的横坐标为, M,p设双曲线方程为 a0,b0, Ax1, y1, Bx2,y2,则,两式相减,并将线段AB 中点 M 的坐标代入,可得故选 A点评:此题考查双曲线与抛物线的综合,考查点差法的运用,考查学
6、生的计算能力,属于中档题5已知 P为椭圆上的一点, M ,N 分别为圆 x+32+y2=1 和圆 x32+y2=4 上的点,则 |PM|+|PN|的最小值为A5B7C13 D15 考点 : 圆与圆锥曲线的综合;椭圆的简单性质专题 : 计算题;压轴题分析:由题意可得:椭圆的焦点分别是两圆x+32+y2=1 和 x32+y2=4 的圆心,再结合椭圆的定义与圆的有关性质可得答案解答:解:依题意可得,椭圆的焦点分别是两圆x+32+y2=1 和 x32+y2=4 的圆心,所以根据椭圆的定义可得:|PM|+|PN|min=2 512=7,故选 B点评:此题考查圆的性质及其应用,以及椭圆的定义,解题时要认真
7、审题,仔细解答,注意公式的合理运用6过双曲线=0b0,a0的左焦点F c, 0 c0 ,作圆 x2+y2=的切线,切点为E,延长 FE交双曲线右支于点P,假设=+ ,则双曲线的离心率为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 30 页ABCD考点 : 圆与圆锥曲线的综合专题 : 综合题;压轴题分析:由=+,知 E 为 PF 的中点,令右焦点为F ,则 O 为 FF的中点,则PF =2OE=a,能推导出在Rt PFF 中,PF2+PF2=FF2,由此能求出离心率解答:解: 假设=+, E 为 PF 的中点,令右焦点为F ,则 O 为
8、 FF 的中点,则 PF=2OE=a, E 为切点, OEPF PFPF PFPF=2a PF=PF+2a=3a 在 RtPFF中, PF2+PF2=FF2即 9a2+a2=4c2 离心率 e= =故选: A点评:此题考查圆与圆锥曲线的综合运用,解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件7设椭圆的左焦点为F,在 x 轴上 F 的右侧有一点A,以 FA 为直径的圆与椭圆在x 轴上方部分交于M、 N 两点,则的值为ABCD考点 : 圆与圆锥曲线的综合专题 : 计算题;压轴题分析:假设以 FA 为直径的圆与椭圆大x 轴上方的部分交于短轴端点,则M、N 重合设为M,此时 A 为椭圆精选学习资
9、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 30 页的右焦点,由此可知=,从而能够得到结果解答:解:假设以FA 为直径的圆与椭圆大x 轴上方的部分交于短轴端点,则 M、N 重合设为M,此时A 为椭圆的右焦点,则=故选 A点评:此题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意合理地选取特殊点8 已知定点 A 1, 0 和定直线l: x=1, 在 l 上有两动点E, F 且满足, 另有动点 P, 满足O 为坐标原点,且动点P 的轨迹方程为Ay2=4x By2=4x x 0Cy2=4x Dy2=4xx 0考点 : 圆锥曲线的轨迹问题专题 : 计算题;压轴
10、题分析:设 P x,y,欲动点P 的轨迹方程,即寻找x,y 之间的关系式,利用向量间的关系求出向量、的坐标后垂直条件即得动点P的轨迹方程解答:解:设 Px, y, E 1,y1, F 1,y2 y1,y2均不为零由? y1=y,即 E 1,y由?由y2=4xx 0故选 B点评:此题主要考查了轨迹方程的问题此题解题的关键是利用了向量平行和垂直的坐标运算求得轨迹方程9已知抛物线过点A 1,0 , B1,0 ,且以圆x2+y2=4 的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程A+=1y 0B+=1y 0C=1 y 0D=1y 0考点 : 圆锥曲线的轨迹问题专题 : 综合题;压轴题分析:设出切线方程,表示出
11、圆心到切线的距离求得a和 b 的关系,再设出焦点坐标,根据抛物线的定义求得点A,B 到准线的距离等于其到焦点的距离,然后两式平方后分别相加和相减,联立后,即可求得x 和 y的关系式解答:解:设切线ax+by1=0,则圆心到切线距离等于半径=2 , a2+b2=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 30 页设抛物线焦点为x,y,根据抛物线定义可得平方相加得:x2+1+y2=4 a2+1平方相减得:x=4a,把 代入 可得: x2+1+y2=4+1即: 焦点不能与A, B 共线 y 0 抛物线的焦点轨迹方程为故选 B点评:此题以圆
12、为载体,考查抛物线的定义,考查轨迹方程,解题时利用圆的切线性质,抛物线的定义是关键10如图,已知半圆的直径|AB|=20 ,l 为半圆外一直线,且与BA 的延长线交于点T,|AT|=4,半圆上相异两点M、N 与直线 l 的距离 |MP|、 |NQ|满足条件,则 |AM|+|AN| 的值为A22 B20 C18 D16 考点 : 圆与圆锥曲线的综合;抛物线的定义专题 : 计算题;压轴题分析:先以 AT 的中点 O 为坐标原点,AT 的中垂线为y轴,可得半圆方程为 x122+y2=100,根据条件得出M,N 在以 A 为焦点, PT 为准线的抛物线上,联立半圆方程和抛物线方程结合根与系数的关系,利
13、用抛物线的定义即可求得答案解答:解:以 AT 的中点 O 为坐标原点,AT 的中垂线为y 轴,可得半圆方程为x122+y2=100 又,设 Mx1,y1, N x2,y2,M, N 在以 A 为焦点, PT为准线的抛物线上;以AT 的垂直平分线为y 轴, TA 方向为 x 轴建立坐标系,则有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 30 页抛物线方程为y2=8x y 0,联立半圆方程和抛物线方程,消去 y 得: x216x+44=0 x1+x2=16,|AM|+|AN|=|MP|+|NQ|=x1+x2+4=20故选 B点评:本小题
14、主要考查抛物线的定义、圆的方程、圆与圆锥曲线的综合等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想属于基础题11椭圆与双曲线有公共的焦点F1,F2,P是两曲线的一个交点,则cosF1PF2=ABCD考点 : 圆锥曲线的共同特征专题 : 综合题;压轴题;圆锥曲线的定义、性质与方程分析:利用双曲线、椭圆的定义,建立方程,求出|PF1|=,|PF2|=,再利用余弦定理,即可求得结论解答:解:不妨令P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义|PF1|PF2|=2由椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2由 可得 |PF1|=,|PF2|= |F1F2|=4 cosF1PF2=故选 A点评:此题考查
15、圆锥曲线的共同特征,利用双曲线、椭圆的定义,建立方程是关键12曲线|x| 2与直线y=kx2+4 有两个交点时,实数k 的取值范围是AB,+CD考点 : 直线与圆锥曲线的关系专题 : 计算题;压轴题分析:如图,求出BC 的斜率,根据圆心到切线的距离等于半径,求得切线BE 的斜率 k,由题意可知,k k KBC,从而得到实数k 的取值范围解答:解:曲线即x2+y12=4, y 1,表示以A0,1为圆心,以2为半径的圆位于直线y=1 上方的部分包含圆与直线y=1 的交点 C 和 D,是一个半圆,如图:直线 y=k x 2+4 过定点 B2,4,设半圆的切线BE 的切点为E,则 BC 的斜率为KBC
16、=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 30 页设切线 BE 的斜率为k ,k 0,则切线BE 的方程为y4=k x2,根据圆心A 到线 BE 距离等于半径得2=,k=,由题意可得k k KBC,k ,故选A点评:此题考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,倾斜角和斜率的关系,表达了数形结合的数学思想,判断k k KBC,是解题的关键13设抛物线y2=12x 的焦点为F,经过点P1,0的直线l 与抛物线交于A,B 两点,且,则 |AF|+|BF|=ABC8D考点 : 直线与圆锥曲线的关系专题 : 计算题;压轴题分析:根据向
17、量关系,用坐标进行表示,求出点A,B 的坐标,再利用抛物线的定义,可求|AF|+|BF|解答:解:设 Ax1,y1, Bx2, y2,则 P1,0=1 x2, y2,=x11,y1, 21x2, y2=x11,y1将 Ax1,y1, Bx2,y2代入抛物线y2=12x ,可得,又 2y2=y1 4x2=x1又x1+2x2=3 解得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 30 页 |AF|+|BF|=故选 D点评:此题重点考查抛物线的定义,考查向量知识的运用,解题的关键是确定点A,B 的横坐标14已知双曲线上的一点到其左、右焦点的
18、距离之差为4,假设已知抛物线y=ax2上的两点 Ax1,y1 ,Bx2,y2关于直线y=x+m 对称,且,则 m 的值为ABCD考点 : 直线与圆锥曲线的关系专题 : 综合题;压轴题分析:y1=2x12,y2=2x22,A 点坐标是 x1,2x12, B 点坐标是 x2,2x22 A,B 的中点坐标是, 因为 A,B 关于直线y=x+m 对称,所以A,B 的中点在直线上,且AB 与直线垂直=+m,由此能求得m解答:解: y1=2x12,y2=2x22,A 点坐标是 x1,2x12, B 点坐标是 x2, 2x22,A,B 的中点坐标是,因为 A,B 关于直线y=x+m 对称,所以 A,B 的中
19、点在直线上,且 AB 与直线垂直=+m,x12+x22+m, x2+x1=,因为,所以 xx12+x22=x1+x222x1x2=,代入得,求得 m=故选 B点评:此题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与椭圆的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化15已知双曲线上存在两点M,N 关于直线y=x+m 对称,且MN 的中点在抛物线y2=9x 上,则实数m的值为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 30 页A4B4 C0 或 4 D0 或 4 考点 : 直线与圆锥曲线的关系专题 : 综合题;压轴题
20、分析:根据双曲线上存在两点M,N 关于直线y=x+m 对称,求出MN 中点 P ,m,利用 MN的中点在抛物线y2=9x 上,即可求得实数m 的值解答:解: MN 关于 y=x+m 对称 MN 垂直直线 y=x+m ,MN 的斜率 1,MN 中点 P x0,x0+m 在 y=x+m 上,且在 MN 上设直线 MN :y=x+b,P在 MN 上, x0+m=x0+b,b=2x0+m 由消元可得: 2x2+2bxb23=0 Mx+Nx=b, x0=, b= MN 中点 P,m MN 的中点在抛物线y2=9x 上, m=0 或 4 故选 D点评:此题考查直线与双曲线的位置关系,考查对称性,考查抛物线
21、的标准方程,解题的关键是确定MN 中点 P的坐标二解答题共15 小题16已知椭圆C:,F1,F2是其左右焦点,离心率为,且经过点3,11求椭圆C 的标准方程;2 假设 A1, A2分别是椭圆长轴的左右端点,Q 为椭圆上动点, 设直线 A1Q 斜率为 k, 且,求直线 A2Q 斜率的取值范围;3假设 Q 为椭圆上动点,求cosF1QF2的最小值考点 : 椭圆的简单性质;椭圆的应用专题 : 压轴题;圆锥曲线的定义、性质与方程分析: 1根据椭圆的离心率为,且经过点 3,1,求椭圆C 的标准方程; 2设 A2Q 的斜率为k,Qx0,y0,则可得kk=,利用,即可求直线 A2Q 斜率的取值范围; 3利用
22、椭圆的定义、余弦定理,及基本不等式,即可求cos F1QF2的最小值解答:解: 1椭圆的离心率为,且经过点 3,1,建立方程,求出几何量,即可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 30 页, 椭圆 C 的标准方程为 3 分 2设 A2Q 的斜率为k,Qx0,y0,则, 5 分 kk=及 6 分则 kk=又 7 分,故 A2Q 斜率的取值范围为 8 分 3设椭圆的半长轴长、半短轴长、半焦距分别为a,b,c,则有,由椭圆定义,有 9 分 cosF1QF2= 10 分= 11 分 12 分= 13 分 cosF1QF2的最小值为当
23、且仅当 |QF1|=|QF2|时,即 Q 取椭圆上下顶点时,cos F1QF2取得最小值 14 分点评:此题考查椭圆的标准方程与几何性质,考查椭圆的定义,考查余弦定理,考查基本不等式的运用,综合性强精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 30 页17已知椭圆x2+=1 的左、右两个顶点分别为A,B双曲线C 的方程为x2=1设点 P 在第一象限且在双曲线 C 上,直线 AP 与椭圆相交于另一点T设 P,T 两点的横坐标分别为x1,x2,证明 x1?x2=1;设 TAB 与POB其中 O 为坐标原点的面积分别为S1与 S2,且?
24、15,求 SS的取值范围考点 : 直线与圆锥曲线的关系;平面向量数量积的运算专题 : 压轴题;圆锥曲线的定义、性质与方程分析: 设直线AP 的方程与椭圆方程联立,确定P、T 的横坐标,即可证得结论; 利用? 15,结合点P 是双曲线在第一象限内的一点,可得1 x1 2,利用三角形的面积公式求面积,从而可得SS的不等式,利用换元法,再利用导数法,即可求SS的取值范围解答: 证明:设点P x1,y1、 Tx2,y2 xi0, yi0,i=1,2,直线 AP 的斜率为kk0,则直线 AP 的方程为y=kx+1,代入椭圆方程,消去y,整理,得 4+k2x2+2k2x+k24=0,解得 x=1 或 x=
25、,故 x2=同理可得x1=所以 x1?x2=1 设点 Px1,y1、 T x2,y2 xi0,yi0,i=1,2,则= 1x1,y1,=1x1,y1因为? 15,所以 1x1 1x1+y12 15,即 x12+y12 16因为点 P在双曲线上,所以,所以 x12+4x12 4 16,即 x12 4因为点 P是双曲线在第一象限内的一点,所以1x1 2因为 S1=|y2|,S2=,所以 SS=由 知, x1?x2=1,即设 t=,则 1t 4,SS=5t设 ft=5t,则 f t=1+=,当 1 t2 时, ft 0,当 2t 4 时, ft 0,所以函数ft在 1,2上单调递增,在2,4上单调递
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