三年高考2017_2019高考数学真题分项汇编专题08平面解析几何解答题文含解析.pdf
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1、专题08平面解析几何(解答题)1.【2019 年高考全国I卷文数】已知点A,B B 关于坐标原点 O O 对称,1AB|1AB|=4,。M M 过点A,B B 且与直线 x x+2=0 相切.(1)若 A A 在直线 x x+y y=0 上,求。M M 的半径;(2)(2)是否存在定点 P,P,使彳导当A A 运动时,1MA-|MP1MA-|MP 为定值?并说明理由.【答案】(1)eM的半径r=2或r=6;(2)存在,理由见解析.【解析】(1)因为eM过点A,B,所以圆心 M M 在 ABAB 的垂直平分线上.由已知 A A 在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点 O O 对称,所以 M M
2、 在直线yx上,故可设M(a,a).因为eM与直线 x x+2=0 相切,所以eM的半径为r|a由已知得|AO|=2,又MOAO,故可得2a24(a2|.22),解得a=0或a=4.存在定点P(1,0),使得|MA|故eM的半径r=2或r=6.|MP|为定值.设M(x,y),由已知得eM的半径为r=|x+2|,|AO|=2.(x2)2,化简得M M 勺轨迹方程为y2uumuuur,22由于MOAO,故可得xy424x.因为曲线C:y4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x1为准线的抛物线,所以|MP|=x+1.因为|MA|MP|二r|MP|=x+2(x+1)=1,所以存在满足条件的定点P.【名师
3、点睛】本题考查圆的方程的求解问题、圆锥曲线中的定点定值类问题.解决定点定值问题的关键是能够根据圆的性质得到动点所满足的轨迹方程,进而根据抛物线的定义得到定值,验证定值符合所有情况,使得问题得解.22二1(ab0)的两个焦点,P P 为 C C 上一点,b2.【2019 年高考全国n卷文数】已知F1,F2是椭圆C:三a2O O 为坐标原点.(1)若POFz为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1PF2,且F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.理由如下:【答案】(1)、/31;(2)b4,a的取值范围为4衣,).F1PF290PF1辰,于是2aPF1PF2(J31)c
4、,故C的离心率是eyyxcxc1a221(2)由题意可知,满足条件的点P(x,y)存在.当且仅当31y12c16,【解析】(1)连结PF1,由APOFz为等边三角形可知在F1PF2中,r1b2,即c|y|16,_2c,xy222,2由及b22c2得y2b?,又由知y2c咚,故bc由得a222-.22ccb,所以cb,从而4abc2.222b232,故a4&.当b4,a所以b4,、.2时,存在满足条件的点P.a的取值范围为472,).ab【名师点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,以及椭圆中存在定点满足题中条件的问题,熟记椭圆的简单性质即可求解,考查计算能力,属于中档试题x213.【2019 年局考
5、全国出卷又数】已知曲线 C:yC:y=,D D 为直线 y y=金上的动点,过 D D 作 C C 的两条切线,切点分别为 A,B.A,B.(1)(1)证明:直线 ABAB 过定点;.5(2)若以 E E(0,一)为圆心的圆与直线 ABAB 相切,且切点为线段 ABAB 的中点,求该圆的方程.222【答案】(1)见解析;x2y54或x2y52.2212_【解析】(1)设Dt,一,Ax1,y1,则x12yl.21由于yx,所以切线 DADA 勺斜率为Xi,故y12Xit整理得2tx12y1+1=0.设BX2,y2,同理可得2tX22y2+1=0.故直线 ABAB 勺方程为2tx2y10.,-1所
6、以直线 ABiABi 定点(0,).21由(1)得直线 ABBABB 勺万程为ytx211ytx由22,可得x22tx10.xy万2于是X1X22t,yy2tx1X212t1.,一,一,21设必线段 ABAB 勺中点,则Mt,t2,uuuuuuu+uuuu由于EMAB,而EMt,t22,AB与向量(1,t)平行,所以tt22t0.解得 t t=0 或t1.uuuu当t=0 时,|EM|=2,所求圆的方程为uuuu_1时,|EM|J2,所求圆的方程为X2y25xy-22252.2【名师点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题和第二问是求圆的方程,属于常规题型,按部就班地求解就可以,思路较为清晰,但
7、计算量不小4.【2019 年高考北京卷文数】已知椭圆C:二a41的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).b2222(1)求椭圆 C 的方程;(2)设 O O 为原点,直线l:ykxt(t1)与椭圆 C C 交于两个不同点 P,P,Q直线 APAP 与 x x 轴交于点 M M直线 AQAQ 与 x x 轴交于点 N,N,若|OMION=OMION=2,求证:直线 l l 经过定点.2【答案】(1)土y21;见解析.2【解析】(1)由题意得,b b=1,c c=1.2所以 a a=b b+c c=2.2222所以椭圆 C C 的方程为y21.2(2)(2)设 P(XP(X1,yO,Q(XyO
8、,Q(X2,y y2),一y11/则直线AP勺方程为y-x1.X1令 y y=0,得点 M M 勺横坐标XMy11X1.又,kX1t,从而10M|XMkXTT71-一.-X2同理,10N1kXT2ykXt,由X22(112k)X4kt2t22,X1X212k21212k2|ON|得_22,_2一一4ktX2t20.则x1x2所以|OM|x1|2-t1kx2tX1X22t2212k2|-22t 2k2217k(t1)(k2x1x2k(t1)x1x2(t1)2鼻)(t312k2|.又|OM|ON|2,所以2|I2.解得 t=0,所以直线 l 经过定点(0,0).【名师点睛】解决直线与椭圆的综合问题
9、时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、三角形的面积等问题.22【2019 年高考天津卷文数】设椭圆与与i5.(ab0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为abJ3|OA|2IOBI(O为原点).(1)求椭圆的离心率;3(2)(2)设经过点 F F 且斜率为3的直线 l l 与椭圆在 x x 轴上万的交点为 P,P,圆 C C 同时与 x x 轴和直线 l l4圆心 C C 在直线 x x=4 上,且OC/AP,求椭圆的方程.122【答案】(1)1;士匕 1.21612【解
10、析】(1)设椭圆的半焦距为c,由已知有73a2b,又由a2b2c2,消去b得a2.C解得一一1a2.12所以,椭圆的离心率为1.22由(1)知,a2c,b-,3c,故椭圆方程为三匕1.4c3c3由题意,F(c,0),则直线l的方程为y3(xc),42y3c21,点 P P 的坐标满足4c2消去y并化简,得到7x26cx13c20,解得XIy4(xc),代入到l的方程,解得y-c,y392214c.斜率、B.B.已知相切,13c73因为点P在x轴上万,所以Pc,-c.2由圆心C在直线x4上,可设C(4,t).3得t2.因为OC/AP,且由(1)知A(2c,0),故2c,解4c2c因为圆C与 x
11、轴相切,所以圆的半径长为 2,3二(4c)24c又由圆C与l相切,得122,可得c=2.FTFT22所以,椭圆的方程为1.1612【名师点睛】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、圆等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想、数形结合思想解决问题的能力226.【2019 年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系 xOyxOy 中,椭圆 C:C:与1(ab0)的焦点为 F F1、0),F0),F2(1,0)(1,0).过 F F2作 x x 轴的垂线l,在 x x 轴的上方,l l 与圆 F F2:(x1)2y24a2交于点A,与椭圆 C C 交于点
12、D D 连结AFI并延长交圆 F F2于点 B,B,连结 BBBB 交椭圆 C C 于点 E,E,连结 DF.DF.已知 DFDF=5.2(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)求点 E 的坐标.223【答案】(1)二L1;(2)E(1,-).432ab【解析】(1)设椭圆 C C 的焦距为 2c c.因为 F Fi(-1,0),F F2(1,0),所以FIF2=2,c c=1.5.又因为 DFDF=,2AEAE,x x 轴,所以DE=jDF12F1F22检22|,因止匕 2a a=DFDF+DEDE=4,从而 a a=2.由 b b2=a a2-c c2 2,得 b b2=3.22因此,椭圆 C
13、 C 的标准方程为 2 2 上 1 1.43(2)解法22由(1)知,椭圆 C匕 1,a1,a=2,43因为 AEx 轴,所以点 A A 的横坐标为 1.将 x x=1 代入圆 F F2的方程(x x-1)2+y y2=16,解得 y y=4.因为点 A A 在 x x 轴上方,所以 A A(1,4).又FI(-1,0),所以直线 AF:yAF:y=2x x+2.y2x2,得5x2(x1)2y26x110,16解得x115将x11一代入y2x12因止匕1112).又 F F2(1,0),所以直线 BF:y5B(5y3(x1)4由22,得xy_.7x26x130,解得x一43J1又因为 E E
14、是线段 BFBF 与椭圆的交点,所以x1.33将x1代入y-(x1),得y-.一33(x1)4.713因此E(1,-).2解法22由(1)(1)知,椭圆C:七 L1L1.如图,连结 EFEF.43因为 BFBF2=2a,EFa,EF+EFEF2=2a,a,所以 EFEF=EB,EB,从而/BFE=/BBFE=/B因为 F F2A A=F F2B,B,所以/A A=ZB,B,所以/A=ZBFA=ZBFiE,E,从而 EF/FEF/F2A A 因为 AExAEx 轴,所以 EFxEFx 轴.x13因为 F Fi(-1,0),由x2v2,得 y.y-12433又因为 E E 是线段 BFBF 与椭圆
15、的交点,所以y-.2一3因此E(1,3).2【名师点睛】本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力7.【2019 年高考浙江卷】如图,已知点F(1,0)为抛物线y22px(p0)的焦点,过点 F F 的直线交抛物线于 A A、B B 两点,点C C 在抛物线上,使得ABC的重心 G G 在 x x 轴上,直线ACAC 交 x x 轴于点Q且 Q Q 在点 F F的右侧.记AFG,4CQG的面积分别为S1,S2.(1)求 p 的值及抛物线的准线方程;(2)求二1的最小值及此时点 G G 的坐标.S2
16、9Q【答案】(1)p=2,准线方程为 x=-1;(2)最小值为1立,此时 G(2,2【解析】(1)由题意得E1,即2p p=2.所以,抛物线的准线方程为x=-1.设AxA,yA,BxB,yB,CXc,%,重心GXG,yG.令 NA2tt由于直线 ABiF,ABiF,故直线 ABTABT 程为xt212t2t2故2tyB1t2,又由于X1Bxc,NG-NANByc及重心 G G 在 X X 轴上320,则XAt.c22t;yc,故2t2t2c,Gt,0.所以,直线 ACT 程为y2t2txt,得Qt1,0.22._4由于 Q Q 在焦点 F F 的右侧,故t22.从而sS212|FG|yA1-2
17、|QG|yc2t42t223t2t42t23t221|2t|22-|,2t|t 122t4Ft222m22m4m3123,m4mt22,则 n n0,.,3 时,S 取得最小值 13,此时 G(2,0).【名师点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查运算8.【2018 年高考全国 I I 文数】设抛物线C:y22x,点A2,0,B2,0,过点A的直线l与C交于(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:/ABM/ABN.11【答案】(1)y=-x1或yx1;(2)22【解析】(1)(1)当 l l 与 x x 轴垂直时,l l 的方程为见解析.x
18、=2,可得 M 的坐标为(2,2)或(2,-2).11所以直线 BMBM 勺方程为 y y=1x1或y1x22(2)(2)当 l l 与 x x 轴垂直时,当 l l 与 x x 轴不垂直时,设由y2k(x2)得 kyky2y2xABAB 为 MNMN 勺垂直平分线,所以/ABIMZABNABIMZABNl l 的方程为yk(x2)(k0),M(X1,y1),N(X2,y2),M(X1,y1),N(X2,y2),则 X1X10,X2X20.2y-4k k=0,可知 y yI+y y2=一,y y1y y2=-4.=-4.2.k求解能力和综合应用能力直线 BMBNBMBN 的斜率之和为kBMkB
19、N六六x2xy22(y1y2)%(x12)(x22)将x122,x2丛2及 y y1+y y2,y yy y2的表达式代入式分子,可得kkx2 ix1yy 2(y y2i22y1y24k(y1y2)88c2);kk0所以 k kBM+k kBN=0,可知 BMBNBMBN 的倾斜角互补,所以/ABM/ABNABM/ABN综上,/ABM/ABNABM/ABN【名师点睛】本题主要考查抛物线的标准方程与几何性质、直线与抛物线的位置关系,考查考生的化归与转化能力、运算求解能力,考查的数学核心素养是直观想象与数学运算.在设直线的方程时,一定要注意所设方程的适用范围,如用点斜式时,要考虑到直线的斜率不存在
20、的情况,以免解答不严密或漏解.(1)(1)求出直线 l l 与抛物线的交点,利用两点式写出直线 BMBM 的方程;(2)(2)由(1)1)知,当直线 l l 与 x x 轴垂直时,结论显然成立,当直线 l l 与 x x 轴不垂直时,设出斜率 k,k,联立直线 l l 与 C C 的方程,求出 MNMN 两点坐标之间的关系,再表示出 BMBM 与 BNBN 的斜率,得其和为 0,0,从而说明 BMBM 与 BNBN 两条直线的斜率互为相反数,进而可知两角相等9.【2018 年高考全国 n n 卷文数】设抛物线C:y24x的焦点为F,过F且斜率为k(k0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|8.
21、(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.【答案】(1)y=x-1;(x3)2(y2)216或(x11)2(y6)2144.【解析】(1)由题意得 F(1,0),l 的方程为 y=k(x-1)(k0).设 A A(XI,yO,B(x2,y2).,yO,B(x2,y2).yk(x1)一00由2得k2x2(2k24)xk20.16k160,故XIx222k24k24k24k2所以ABAFBF(XI1)(X21)由题设知4k24k28,8,解得 k k=-1(舍去),k k=1.y4x因此 l l 的方程为 y y=x-1.x-1.(2)由(1)得 AB 的中点坐标为(3,2)
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