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1、-解析几何练习题及答案-第 29 页解析几何一、选择题1已知两点A(3,),B(,1),则直线AB的斜率是()A.BC.D解析:斜率k,故选D.答案:D2已知直线l:axy2a0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是()A1B1C2或1D2或1解析:当a0时,y2不合题意a0,x0时,y2a.y0时,x,则a2,得a1或a2.故选D.答案:D3两直线3xy30与6xmy10平行,则它们之间的距离为()A4BC.D解析:把3xy30转化为6x2y60,由两直线平行知m2,则d.故选D.答案:D4(2014皖南八校联考)直线2xy10关于直线x1对称的直线方程是()Ax2y10B2xy10C2xy5
2、0Dx2y50解析:由题意可知,直线2xy10与直线x1的交点为(1,3),直线2xy10的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2xy10的斜率为2,故所求直线的斜率为2,所以所求直线的方程是y32(x1),即2xy50.故选C.答案:C5若直线l:ykx与直线2x3y60的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是()A.BC.D解析:由题意,可作直线2x3y60的图象,如图所示,则直线与x轴、y轴交点分别为A(3,0),B(0,2),又直线l过定点(0,),由题知直线l与线段AB相交(交点不含端点),从图中可以看出,直线l的倾斜角的取值范围为.故选B.答案:B6
3、(2014泰安一模)过点A(2,3)且垂直于直线2xy50的直线方程为()Ax2y40B2xy70Cx2y30Dx2y50解析:直线2xy50的斜率为k2,所求直线的斜率为k,方程为y3(x2),即x2y40.答案:A二、填空题7过点(2,1)且在x轴上截距与在y轴上截距之和为6的直线方程为_解析:由题意知截距均不为零设直线方程为1,由解得或.故所求直线方程为xy30或x2y40.答案:xy30或x2y408(2014湘潭质检)若过点A(2,m),B(m,4)的直线与直线2xy20平行,则m的值为_解析:过点A,B的直线平行于直线2xy20,kAB2,解得m8.答案:89若过点P(1a,1a)
4、与Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围是_解析:由直线PQ的倾斜角为钝角,可知其斜率k0,即0,化简得0,2a1.答案:(2,1)10已知kR,则直线kx(1k)y30经过的定点坐标是_解析:令k0,得y30,令k1,得x30.解方程组得所以定点坐标为(3,3)答案:(3,3)三、解答题11已知两直线l1:xysin 10和l2:2xsin y10,试求的值,使(1)l1l2;(2)l1l2.解:(1)法一当sin 0时,直线l1的斜率不存在,l2的斜率为0,显然l1不平行于l2.当sin 0时,k1,k22sin .要使l1l2,需2sin ,即sin ,k,kZ.故当k,
5、kZ时,l1l2.法二由l1l2,得sin ,k,kZ.故当k,kZ时,l1l2.(2)l1l2,2sin sin 0,即sin 0.k,kZ.故当k,kZ时,l1l2.12设直线l1:yk1x1,l2:yk2x1,其中实数k1,k2满足k1k220.(1)证明l1与l2相交;(2)证明l1与l2的交点在椭圆2x2y21上证明:(1)假设l1与l2不相交,则l1l2即k1k2,代入k1k220,得k20,这与k1为实数的事实相矛盾,从而k1k2,即l1与l2相交(2)法一由方程组解得交点P的坐标为,而2x2y22221.即P(x,y)在椭圆2x2y21上即l1与l2的交点在椭圆2x2y21上法
6、二交点P的坐标(x,y)满足故知x0.从而代入k1k220,得20,整理后,得2x2y21.所以交点P在椭圆2x2y21上第八篇第2节 一、选择题1圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()Ax2(y2)21Bx2(y2)21C(x1)2(y3)21Dx2(y3)21解析:由题意,设圆心(0,t),则1,得t2,所以圆的方程为x2(y2)21,故选A.答案:A2(2014郑州模拟)动点P到点A(8,0)的距离是到点B(2,0)的距离的2倍,则动点P的轨迹方程为()Ax2y232Bx2y216C(x1)2y216Dx2(y1)216解析:设P(x,y),则由题意可得2,化简整理得x
7、2y216,故选B.答案:B3(2012年高考陕西卷)已知圆C:x2y24x0,l是过点P(3,0)的直线,则()Al与C相交Bl与C相切Cl与C相离D以上三个选项均有可能解析:x2y24x0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P(3,0)到圆心的距离为d10,对mR,直线l与圆C总有两个不同交点法二直线l:mxy1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C:x2(y2)25内部,对mR,直线l与圆C总有两个不同交点(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),由方程(m21)x22mx40,得x1x2,x.当x0时m0,点M(0,1),当x0时,由mxy10,得m,代入x
8、,得x ,化简得x22.经验证(0,1)也符合,弦AB的中点M的轨迹方程为x22.12已知圆C:x2y28y120,直线l:axy2a0.(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;(2)当直线l与圆C相交于A、B两点,且|AB|2时,求直线l的方程解:将圆C的方程x2y28y120配方得标准方程为x2(y4)24,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l与圆C相切,则有a.(2)过圆心C作CDAB,则根据题意和圆的性质,得解得a7,或a1.故所求直线方程为7xy140或xy20.第八篇第3节 一、选择题1设P是椭圆1上的点若F1、F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|PF2|等于()A4B5
9、C8D10解析:由方程知a5,根据椭圆定义,|PF1|PF2|2a10.故选D.答案:D2(2014唐山二模)P为椭圆1上一点,F1,F2为该椭圆的两个焦点,若F1PF260,则等于()A3BC2D2解析:由椭圆方程知a2,b,c1,|PF1|PF2|4.|cos 6042.答案:D3(2012年高考江西卷)椭圆1(ab0)的左、右顶点分别是A、B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为()A.BC.D2解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用由椭圆的性质可知|AF1|ac,|F1F2|2c,|F1B|ac,又|AF1|,|F1F2
10、|,|F1B|成等比数列,故(ac)(ac)(2c)2,可得e.故应选B.答案:B4(2013年高考辽宁卷)已知椭圆C:1(ab0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|10,|BF|8,cosABF,则C的离心率为()A.BC.D解析:|AF|2|AB|2|BF|22|AB|BF|cosABF10064210836,则|AF|6,AFB90,半焦距c|FO|AB|5,设椭圆右焦点F2,连结AF2,由对称性知|AF2|FB|8,2a|AF2|AF|6814,即a7,则e.故选B.答案:B5已知椭圆E:1,对于任意实数k,下列直线被椭圆E截得的弦长与l:ykx
11、1被椭圆E截得的弦长不可能相等的是()Akxyk0Bkxy10Ckxyk0Dkxy20解析:取k1时,l:yx1.选项A中直线:yx1与l关于x轴对称,截得弦长相等选项B中直线:yx1与l关于原点对称,所截弦长相等选项C中直线:yx1与l关于y轴对称,截得弦长相等排除选项A、B、C,故选D.答案:D6(2014山东省实验中学第二次诊断)已知椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0),若椭圆上存在点P,使,则该椭圆的离心率的取值范围为()A(0,1)BC.D(1,1)解析:由题意知点P不在x轴上,在PF1F2中,由正弦定理得,所以由可得,即e,所以|PF1|e|PF2|.由
12、椭圆定义可知|PF1|PF2|2a,所以e|PF2|PF2|2a,解得|PF2|.由于ac|PF2|ac,所以有acac,即1e1e,也就是解得1e.又0e1,1eb0)的左、右焦点分别是F1、F2,过F2作倾斜角为120的直线与椭圆的一个交点为M,若MF1垂直于x轴,则椭圆的离心率为_解析:不妨设|F1F2|1,直线MF2的倾斜角为120,MF2F160.|MF2|2,|MF1|,2a|MF1|MF2|2,2c|F1F2|1.e2.答案:29(2014西安模拟)过点(,),且与椭圆1有相同焦点的椭圆的标准方程为_解析:由题意可设椭圆方程为1(mb0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且.若PF
13、1F2的面积为9,则b_.解析:由题意得(|PF1|PF2|)22|PF1|PF2|4c2,即4a22|PF1|PF2|4c2,|PF1|PF2|2b2,SPF1F2|PF1|PF2|b29,b3.答案:3三、解答题11(2012年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:1(ab0)的左焦点为F1(1,0),且点P(0,1)在C1上(1)求椭圆C1的方程;(2)设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2:y24x相切,求直线l的方程解:(1)由椭圆C1的左焦点为F1(1,0),且点P(0,1)在C1上,可得故椭圆C1的方程为y21.(2)由题意分析,直线l斜率存在且不为0,设其方程为ykx
14、b,由直线l与抛物线C2相切得消y得k2x2(2bk4)xb20,1(2bk4)24k2b20,化简得kb1.由直线l与椭圆C1相切得消y得(2k21)x24bkx2b220,2(4bk)24(2k21)(2b22)0,化简得2k2b21.联立得解得b4b220,b22或b21(舍去),b时,k,b时,k.即直线l的方程为yx或yx.12(2014海淀三模)已知椭圆C:1(ab0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60的菱形的四个顶点(1)求椭圆C的方程;(2)若直线y kx交椭圆C于A,B两点,在直线l:xy30上存在点P,使得PAB为等边三角形,求k的值解:(1)因为椭圆C:1(ab0)
15、的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60的菱形的四个顶点所以a,b1,椭圆C的方程为y21.(2)设A(x1,y1),则B(x1,y1),当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线就是y轴,y轴与直线l:xy30的交点为P(0,3),又因为|AB|2,|PO|3,所以PAO60,所以PAB是等边三角形,所以直线AB的方程为y0,当直线AB的斜率存在且不为0时,则直线AB的方程为ykx,所以化简得(3k21)x23,所以|x1|,则|AO|.设AB的垂直平分线为yx,它与直线l:xy30的交点记为P(x0,y0),所以解得则|PO|,因为PAB为等边三角形,所以应有|PO|AO|,代入得,解得k0
16、(舍去),k1.综上,k0或k1.第八篇第4节 一、选择题1设P是双曲线1上一点,F1,F2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF1|9,则|PF2|等于()A1B17C1或17D以上答案均不对解析:由双曲线定义|PF1|PF2|8,又|PF1|9,|PF2|1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为ca6421,|PF2|17.故选B.答案:B2(2013年高考湖北卷)已知00,b0)的离心率e2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则双曲线C的方程为_解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为ca1,又e2,两式联立得a1,c2,b2c2a2413,方程为x21.答案:x219(2014合肥
17、市第三次质检)已知点P是双曲线1(a0,b0)和圆x2y2a2b2的一个交点,F1,F2是该双曲线的两个焦点,PF2F12PF1F2,则该双曲线的离心率为_解析:依题意得,线段F1F2是圆x2y2a2b2的一条直径,故F1PF290,PF1F230,设|PF2|m,则有|F1F2|2m,|PF1|m,该双曲线的离心率等于1.答案:110(2013年高考湖南卷)设F1,F2是双曲线C:1(a0,b0)的两个焦点若在C上存在一点P,使PF1PF2,且PF1F230,则C的离心率为_解析:设点P在双曲线右支上,由题意,在RtF1PF2中,|F1F2|2c,PF1F230,得|PF2|c,|PF1|c
18、,根据双曲线的定义:|PF1|PF2|2a,(1)c2a,e1.答案:1三、解答题11已知双曲线x21,过点P(1,1)能否作一条直线l,与双曲线交于A、B两点,且点P是线段AB的中点?解:法一设点A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,且线段AB的中点为(x0,y0),若直线l的斜率不存在,显然不符合题意设经过点P的直线l的方程为y1k(x1),即ykx1k.由得(2k2)x22k(1k)x(1k)220(2k20)x0.由题意,得1,解得k2.当k2时,方程成为2x24x30.162480,方程没有实数解不能作一条直线l与双曲线交于A,B两点,且点P(1,1)是线段AB的中点法二设A
19、(x1,y1),B(x2,y2),若直线l的斜率不存在,即x1x2不符合题意,所以由题得x1,x1,两式相减得(x1x2)(x1x2)0,即20,即直线l斜率k2,得直线l方程y12(x1),即y2x1,联立得2x24x30,162480,x20,过A,B两点的直线方程为xmy1,将xmy1与y24x联立得y24my40,y1y24,则由解得x13,x2,故线段AB的中点到该抛物线的准线x1的距离等于1.故选B.答案:B5已知F是抛物线y2x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|BF|3,则线段AB的中点到y轴的距离为()A.B1C.D解析:|AF|BF|xAxB3,xAxB.线段AB的中
20、点到y轴的距离为.故选C.答案:C6设M(x0,y0)为抛物线C:x28y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()A(0,2)B0,2C(2,)D2,)解析:x28y,焦点F的坐标为(0,2),准线方程为y2.由抛物线的定义知|MF|y02.以F为圆心、|FM|为半径的圆的标准方程为x2(y2)2(y02)2.由于以F为圆心、|FM|为半径的圆与准线相交,又圆心F到准线的距离为4,故42.故选C.答案:C二、填空题7动直线l的倾斜角为60,且与抛物线x22py(p0)交于A,B两点,若A,B两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为_解
21、析:设直线l的方程为yxb,联立消去y,得x22p(xb),即x22px2pb0,x1x22p3,p,则抛物线的方程为x2y.答案:x2y8以抛物线x216y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为_解析:抛物线的焦点为F(0,4),准线为y4,则圆心为(0,4),半径r8.所以,圆的方程为x2(y4)264.答案:x2(y4)2649(2012年高考北京卷)在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y24x的焦点F,且与该抛物线相交于A,B两点,其中点A在x轴上方,若直线l的倾斜角为60,则OAF的面积为_解析:抛物线y24x,焦点F的坐标为(1,0)又直线l倾斜角为60,直线斜率为,直线方
22、程为y(x1)联立方程解得或由已知得A的坐标为(3,2),SOAF|OF|yA|12.答案:10已知点P是抛物线y22x上的动点,点P在y轴上的射影是M,点A,则|PA|PM|的最小值是_解析:设点M在抛物线的准线上的射影为M.由已知可得抛物线的准线方程为x,焦点F坐标为.求|PA|PM|的最小值,可先求|PA|PM|的最小值由抛物线的定义可知,|PM|PF|,所以|PA|PF|PA|PM|,当点A、P、F在一条直线上时,|PA|PF|有最小值|AF|5,所以|PA|PM|5,又因为|PM|PM|,所以|PA|PM|5.答案:三、解答题11若抛物线y2x2上的两点A(x1,y1)、B(x2,y
23、2)关于直线l:yxm对称,且x1x2,求实数m的值解:法一如图所示,连接AB,A、B两点关于直线l对称,ABl,且AB中点M(x0,y0)在直线l上可设lAB:yxn,由得2x2xn0,x1x2,x1x2.由x1x2,得n1.又x0,y0x0n1,即点M为,由点M在直线l上,得m,m.法二A、B两点在抛物线y2x2上y1y22(x1x2)(x1x2)设AB中点M(x0,y0),则x1x22x0,kAB4x0.又ABl,kAB1,从而x0.又点M在l上,y0x0mm,即M,AB的方程是y,即yxm,代入y2x2,得2x2x0,x1x2,m.12已知过抛物线y22px(p0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2)两点,且|AB|9.(1)求该抛物线的方程;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求的值解:(1)直线AB的方程是y2,与y22px联立,从而有4x25pxp20,所以x1x2.由抛物线定义得|AB|x1x2p9,所以p4,从而抛物线方程是y28x.(2)由p4知4x25pxp20可化为x25x40,从而x11,x24,y12,y24,从而A(1,2),B(4,4)设(x3,y3)(1,2)(4,4)(41,42),即C(41,42),所以2(21)28(41),即(21)241,解得0或2.
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