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15-16高考数学解析几何解答题专题训练(附解析)

编辑:sx_liujy

2016-01-15

解析几何是很多考生最头疼的题目了,精品学习网整理了解析几何解答题专题训练,其中是一些典型题型,希望考生可以好好研究。

1.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1

(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OC→=OA→+λOB→,求λ的值.

解 (1)直线AB的方程是y=22x-p2,与y2=2px联立,从而有4x2-5px+p2=0,

所以x1+x2=5p4.

由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,

所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.

(2)由p=4,知4x2-5px+p2=0可化为x2-5x+4=0,

从而x1=1,x2=4,y1=-22,y2=42,

从而A(1,-22),B(4,42).

设OC→=(x3,y3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),

又y23=8x3 ,

所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),

即(2λ-1)2=4λ+1,

解得λ=0,或λ=2.

2.已知圆心为C的圆,满足下列条件:圆心C位于x 轴正半轴上,与直线3x-4y+7=0相切,且被y轴截得的弦长为23,圆C的面积小于13.

(1)求圆C的标准方程;

(2)设过点M(0,3)的直线l与圆C交于不同的两点A,B,以OA,OB为邻边作平行四边形OADB.是否存在这样的直线l,使得直线OD 与MC恰好平行?如果存在, 求出l的方程;如果不存在,请说明理由.

解 (1)设圆C:(x-a)2+y2=R2(a>0),由题意知

|3a+7|32+42=R,a2+3=R

解得a=1或a=138,

又S=πR2<13,

∴a=1,R=2.

∴圆C的标准方程为(x-1)2+y2=4.

(2)当斜率不存在时,直线l为x=0,不满足题意.

当斜率存在时,设直线l:y=kx+3,A(x1,y1), B(x2,y2),

又l与圆C相交于不同的两点,

联立得y=kx+3x-12+y2=4,

消去y得(1+k2)x2+(6k-2)x+6=0,

∴Δ=(6k-2)2-24(1+k2)=12k2-24k-20>0,

解得k <1-263或k>1+263.

x1+x2=-6k-21+k2,y1+y2=k(x1+x2)+6=2k+61+k2,

OD→=OA→+OB→=(x1+x2,y1+y2),MC→=(1,-3),

假设OD→∥MC→,

则-3(x1+x2)=y1+y2,

∴3×6k-21+k2=2k+61+k2,

解得k=34∉-∞,1-263∪1+263,+∞,假设不成立,

∴不存在这样的直线l.

3.已知A(-2,0),B(2,0),点C,点D满足|AC→|=2,AD→=12(AB→+AC→).

(1)求点D的轨迹方程;

(2)过点A作直线l交以A,B为焦点的椭圆于M,N两点,线段MN的中点到y轴的距离为45,且直线l与点D的轨迹相切,求该椭圆的方程.

解 (1)设C ,D点的坐标分别为C(x0,y0),D(x,y),

则AC→=(x0+2,y0),AB→=(4,0),

则AB→+AC→=(x0+6,y0),

故AD→=12(AB→+AC→)=x02+3,y02.

又AD→=(x+2,y),故x02+3=x+2,y02=y.

解得x0=2x-2,y0=2y.

代入|AC→|=x0+22+y20=2,

得x2+y2=1,

即所求点D的轨迹方程为x2+y2=1.

(2)易知直线l与x轴不垂直,设直线l的 方程为

y=k(x+2),①

设椭圆方程为x2a2+y2a2-4=1(a2>4).②

将①代入②整理,

得(a2k2+a2-4)x2+4a2k2x+4a2k2-a4+4a2=0.③

因为直线l与圆x2+y2=1相切,

故|2k|k2+1=1,

解得k2=13.

故③式可整理为(a2-3)x2+a2x-34a4+4a2=0.

设M(x1,y1),N(x2,y2),

则x1+x2=-a2a2-3.

由题意有a2a2-3=2×45(a2>4),

解得a2=8,经检验,此时Δ>0.

故椭圆的方程为x28+y24=1.

4.已知点F1,F2分别为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,P是椭圆C上的一点,且|F1F2|=2,∠F1PF2=π3,△F1PF2的面积为33.

(1)求椭圆C的方程;

(2)点M的坐标为54,0,过点F2且斜率为k的直线l与椭圆C相交于A,B两点,对于任意的k∈R,MA→•MB→是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.

解 (1)设|PF1|=m,|PF2| =n.

在△PF1F2中,由余弦定理得22=m2+n2-2mncosπ3,

化简得,m2+n2-mn=4.

由S△PF1F2=33,得12mnsinπ3=33.

化简得mn=43.

于是(m+n)2=m2+n2-mn+3mn=8.

∴m+n=22,由此可得,a=2.

又∵半焦距c=1,∴b2=a2-c2=1.

因此,椭圆C的方程为x22+y2=1.

(2)由已知得F2(1,0),直线l的方程为y=k(x-1),

由y=kx-1,x22+y2=1

消去y,得(2k2+1)x2-4k2x+2(k2-1)=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1+x2=4k22k2+1,x1x2=2k2-12k2+1.

∵MA→•MB→=x1-54,y1•x2-54,y2

=x1-54x2-54+y1y2

=x1-54x2-54+k2(x1-1)(x2-1)

=(k2+1)x1x2-k2+54(x1+x2)+2516+k2

=(k2+1)2k2-22k2+1-4k2k2+542k2+1+2516+k2

=-4k2-22k2+1+2516

=-716.

由此可知MA→•MB→=-716为定值.

5.已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为4,以原点为圆心,实半轴长为半径的圆和直线x-y+6=0相切.

(1)求双曲线E的方程;

(2) 已知点F为双曲线E的左 焦点,试问在x轴上是否存在一定点M,过点M任意作一条直线交双曲线E于P,Q两点(P在Q点左侧),使FP→•FQ→为定值?若存在,求出此定值和所有的定点M的坐标;若不存在,请说明理由.

解 (1)由题意知|6|12+-12=a,∴a=3.

又∵2c=4,∴c=2,∴b=c2-a2=1.

∴双曲线E的方程为x23-y2=1.

(2)当直线为y=0时,

则P(-3,0),Q(3,0),F(-2,0),

∴FP→•FQ→=( -3+2,0)•(3+2,0)=1.

当直线不为y=0时,

可设l:x=ty+m(t≠±3),代入E:x23-y2=1,

整 理得(t2-3)y2+2mty+m2-3=0(t≠±3).(*)

由Δ>0,得m2+t2>3.

设方程(*)的两个根为y1,y2,满足y1+y2=-2mtt2-3,

y1y2=m2-3t2-3,

∴FP→•FQ→

=(ty1+m+2,y1)•(ty2+m+2,y2)

=(t2+1)y1y2+t(m+2)(y1+y2)+(m+2)2

=t2-2m2-12m-15t2-3.

当且仅当2m2+12m+15=3时,FP→•FQ→为定值,

解得m1=-3-3,m2=-3+3(舍去).

综上,过定点M(-3-3,0)任意作一条直线交双曲线E于P,Q两点,使FP→•FQ→=1.

解析几何解答题专题训练每道题都是编辑老师精心整理的,都有一定的代表性,希望考生可以掌握每道题的解题思路。

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