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全国卷高考数学圆锥曲线大题集大全(供参考)

来源:帮我找美食网
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高考二轮复习专项:圆锥曲线大题集

1. 如图,直线l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是A,点B、D在直线l1上

(B、D 位于点A右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M是该平面上的一个动点,M在l1上的射影点是N,且|BN|=2|DM|.

(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点M的轨迹C的方程.

(Ⅱ)过点D且不与l1、l2垂直的直线l交(Ⅰ)中的轨迹C于E、F两点;另外平面上的点G、H满足:

AGAD(R);GEGF2GH;GHEF0. 求点G的横坐标的取值范围.

l2 M BA D N B l1

2. 设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x轴上,离心率上的点的最远距离是4,求这个椭圆的方程.

e32,已知点P(0,3)到这个椭圆

x2y225C1:221(ab0)x,ab4其左、右顶点分别 3. 已知椭圆的一条准线方程是

1

-

x2y2C2:221ab是A、B;双曲线的一条渐近线方程为3x-5y=0.

(Ⅰ)求椭圆C1的方程及双曲线C2的离心率;

(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP交椭圆C1于点M,连结PB并延长交椭圆C1于点N,若AMMP. 求证:MN•AB0.

4. 椭圆的中心在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜角为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹角为a. (1)用半焦距c表示椭圆的方程及tan;

(2)若2x2y26e23,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线b2(a>b>0)的离心率5. 已知椭圆a3与原点的距离为2

(1)求椭圆的方程

(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D两点 问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由

2

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6. 在直角坐标平面中,ABC的两个顶点A,B的坐标分别为A(1,0),B(1,0),平面内两点G,M同时满足下列条件: ①GAGBGC0;②MAMBMC;③GM∥AB

(1)求ABC的顶点C的轨迹方程;

(2)过点P(3,0)的直线l与(1)中轨迹交于E,F两点,求PEPF的取值范围

7. 设x,yR,i,j为直角坐标平面内x轴.y轴正方向上的单位向量,若axi(y2)j,bxi(y2)j,且

|a||b|8

(Ⅰ)求动点M(x,y)的轨迹C的方程;

(Ⅱ)设曲线C上两点A.B,满足(1)直线AB过点(0,3),(2)若OPOAOB,则OAPB为矩形,试求AB方程. 3

-

2ym(xn),(m0,n0)的焦点为原点,C的准线与直线 8. 已知抛物线C:

l:kxy2k0(k0)的交点M在x轴上,l与C交于不同的两点A、B,线段AB的

垂直平分线交x轴于点N(p,0).

(Ⅰ)求抛物线C的方程; (Ⅱ)求实数p的取值范围;

(Ⅲ)若C的焦点和准线为椭圆Q的一个焦点和一条准线,试求Q的短轴的端点的轨迹方程.

y

DC E

AO

D1C1

9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴AA1在x轴上.以A、A1为焦点的双曲线交椭圆于C、D、

A1x1AE234D1、C1四点,且|CD|=2|AA1|.椭圆的一条弦AC交双曲线于E,设EC,当3时,求双曲线的离心率e的取值范围.

4

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224x5y80上,且点A是椭圆短轴的一个端10. 已知三角形ABC的三个顶点均在椭圆

点(点A在y轴正半轴上).

若三角形ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程; 若角A为90,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹方程.

2x11. 如图,过抛物线4y的对称轴上任一点P(0,m)(m0)作直线与抛物线交于A,B0两点,点Q是点P关于原点的对称点.

(1) 设点P分有向线段AB所成的比为,证明:QP(QAQB);

(2) 设直线AB的方程是x2y120,过A,B两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.

p2p12)12. 已知动点P(p,-1),Q(p,,过Q作斜率为2的直线l,P Q中点M的轨迹

为曲线C.

(1)证明:l经过一个定点而且与曲线C一定有两个公共点; (2)若(1)中的其中一个公共点为A,证明:AP是曲线C的切线; (3)设直线AP的倾斜角为,AP与l的夹角为,证明:或是定值.

5

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13. 在平面直角坐标系内有两个定点F1、F2和动点P,F1、F2坐标分别为F1(1,0) 、

|PF1|22,动点P的轨迹为曲线C,曲线C关于直线yx的对F2(1,0),动点P满足|PF2|称曲线为曲线C',直线yxm3与曲线C'交于A、B两点,O是坐标原点,△ABO的面积为7,

(1)求曲线C的方程;(2)求m的值。

x2y221(a0,b0)2ab14. 已知双曲线的左右两个焦点分别为F1、F2,点P在双曲线右支

上.

34116,)55时,PF1PF2,求双曲线的方程; (Ⅰ)若当点P的坐标为

((Ⅱ)若|PF1|3|PF2|,求双曲线离心率e的最值,并写出此时双曲线的渐进线方程.

x2y21b15. 若F1、F2为双曲线a的左右焦点,O为坐标原点,P在双曲线的左支上,点

F1OPM,OP(M在右准线上,且满足;(1)求该双曲线的离心率;

OF1OF1OMOM1)(0).

(2)若该双曲线过N(2,3),求双曲线的方程;

6

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(3)若过N(2,3)的双曲线的虚轴端点分别为B1、B2(B1在y轴正半轴上),点A、B在双曲线上,且B2AB2B,求B1AB1B时,直线AB的方程.

16. 以O为原点,OF所在直线为x轴,建立如 所示的坐标系。设OF•FG1,点F的坐标为(t,0),t[3,),点G的坐标为(1)求

(x0,y0)。

x0关于t的函数

x0f(t)的表达式,判断函数f(t)的单调性,并证明你的判断;

S(2)设ΔOFG的面积最小值时椭圆的方程;

31t6,若以O为中心,F为焦点的椭圆经过点G,求当|OG|取

9(0,)2,(3)在(2)的条件下,若点P的坐标为C、D是椭圆上的两点,且PCPD(1),

求实数的取值范围。

7

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22(x1)y8的圆心,点A(1,0)17. 已知点C为圆,P是圆上的动点,点Q在圆的

半径CP上,且MQAP0,AP2AM.

(Ⅰ)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹方程;

2ykxk1与(Ⅰ)中所求点Q (Ⅱ)若直线

的轨迹交于不同两点F,H,O是坐标原点,

23OFOH4,求△FOH的面积的取值范围。 且3

18. 如图所示,O是线段AB的中点,|AB|=2c,以点A为圆心,2a为半径作一圆,其中ac。

A O B

(1)若圆A外的动点P到B的距离等于它到圆周的最短距离,建立适当坐标系,求动点P的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线; (2)经过点O的直线l与直线AB成60°角,当c=2,a=1时,动点P的轨迹记为E,设过点B的直线m交曲线E于M、N两点,且点M在直线AB的上方,求点M到直线l的距离d的取值范围。

8

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22xy2x6y10上有两点P、Q满足关于直线19. 设O为坐标原点,曲线

xmy40对称,又以PQ为直径的圆过O点.

(1)求m的值; (2)求直线PQ的方程.

ab420. 在平面直角坐标系中,若a(x3,y),b(x3,y),且,

(1)求动点Q(x,y)的轨迹C的方程;

(2)已知定点P(t,0)(t0),若斜率为1的直线l过点P并与轨迹C交于不同的两点A,B,且对于轨迹C上任意一点M,都存在[0,2],使得OMcosOAsinOB成立,试求出满足条件的实数t的值。

x2y2212b21. 已知双曲线a(a>0,b>0)的右准线l2与一条渐近线l交于两点P、Q,F是

双曲线的右焦点。 (I)求证:PF⊥l;

(II)若△PQF为等边三角形,且直线y=x+b交双曲线于A,B两点,且双曲线的方程;

(III)延长FP交双曲线左准线l1和左支分别为点M、N,若M为PN的中点,求双曲线的9

AB30,求

-

离心率e。

22. 已知又曲线 在左右顶点分别是A,B,点P是其右准线上的一点,若

点A关于点P的对称点是M,点P关于点B的对称点是N,且M、N都在此双曲线上。 (I)求此双曲线的方程; (II)求直线MN的倾斜角。

AP、OP、BP23. 如图,在直角坐标系中,点A(-1,0),B(1,0),P(x,y)(y0)。设

与x轴正方向的夹角分别为α、β、γ,若。 (I)求点P的轨迹G的方程;

(II)设过点C(0,-1)的直线l与轨迹G交于不同两点M、N。问在x轴上是否存在一点Ex0,0yP,使△MNE为正三角形。若存在求出x0值;若不存在说明理由。

AOBx 10 -

x2y2C:221ab0Mab24. 设椭圆过点

(1)求椭圆C的方程; (2)当过点满足

2,1,且焦点为F12,0。

P4,1的动直线与椭圆C相交与两不同点A、B时,在线段AB上取点Q,

,证明:点Q总在某定直线上。

APQBAQPB

25. 平面直角坐标系中,O为坐标原点,给定两点A(1,0)、B(0,-2),点C满足

OCOAOB,其中、R,且21

(1)求点C的轨迹方程;

x2y221(a0,b0)2b(2)设点C的轨迹与双曲线a交于两点M、N,且以MN为直径11为定值22ab的圆过原点,求证:.

11

-

26. 设F(1,0),M、P分别为x轴、y轴上的点,且PM•PF0,动点N满足:

MN2NP.

(1)求动点N的轨迹E的方程;

(2)过定点C(c,0)(c0)任意作一条直线l与曲线E交与不同的两点A、B,问在x轴上是否存在一定点Q,使得直线AQ、BQ的倾斜角互补?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.

3127. 如图,直角梯形ABCD中,∠DAB90,AD∥BC,AB=2,AD=2,BC=2

椭圆F以A、B为焦点,且经过点D,

(Ⅰ)建立适当的直角坐标系,求椭圆F的方程;

(Ⅱ)是否存在直线l与椭圆F交于M、N两点,且线段MN的中点为点C,若存在,求直线l的方程;若不存在,说明理由. 12

D

C B

-

28. 如图所示,B(– c,0),C(c,0),AH⊥BC,垂足为H,且BH3HC. (1)若ABAC= 0,求以B、C为焦点并且经过点A的椭圆的离心率; (2)D分有向线段AB的比为,A、D同在以B、C为焦点的椭圆上, 当 ―5≤≤

29. 在直角坐标平面中,ABC的两个顶点A,B的坐标分别为A(1,0),B(1,0),平面内两点G,M同时满足下列条件: ①GAGBGC0;②72 时,求椭圆的离心率e的取值范围.

MAMBMC;③GM∥AB

(1)求ABC的顶点C的轨迹方程;

(2)过点P(3,0)的直线l与(1)中轨迹交于E,F两点,求PEPF的取值范围

13

-

答案:

1.解:(Ⅰ) 以A点为坐标原点,l1为x轴,建立如图所示的坐标系,则D(1,0),B(4,0),设M(x,y), 则N(x,0). ∵|BN|=2|DM|, ∴|4-x|=2(x-1)2+y2 , 整理得3x2+4y2=12, ∴动点M的轨迹 x2y2

方程为+ =1 .

43(Ⅱ)∵AGAD(R),

∴A、D、G三点共线,即点G在x轴上;又∵GEGF2GH,∴H点为线段EF的中点;又∵GHEF0,∴点G是线段EF的垂直平分线GH与x轴的交点。 设l:y=k(x-1)(k≠0),代入3x2+4y2=12得

(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,由于l过点D(1,0)是椭圆的焦点, ∴l与椭圆必有两个交点,

设E(x1,y1),F(x2,y2),EF的中点H的坐标为(x0,y0), ∴x1+x2= x0=

4k2-128k2

,x1x2= , 3+4k23+4k2

-3kx1+x24k2 = ,y0=k(x0-1)= , 23+4k23+4k2

∴线段EF的垂直平分线为 1

y- y0 =- (x-x0),令y=0得,

k点G的横坐标xG = ky0+x0 = 13= - , 44(3+4k2)

∵k≠0,∴k2>0,∴3+4k2>3,0<13∴xG= -

44(3+4k2)

1113

< ,∴- <- <0,

(3+4k2)344(3+4k2)-3k24k2k2 + = 3+4k23+4k23+4k2

1(0, )

4

1

∴点G的横坐标的取值范围为(0, ).

4

e2.解:∵

33ca2,∴2

222abc 由得 a2b

14

-

x2y2212b ∴设椭圆的方程为4b(b0)

222x4b4y即(byb)

设M(x,y)是椭圆上任意一点,则

|PM|2x2(y3)23(y1)24b212 (byb)

22|PM|4b12 y1b1b1bmax若即,则当时,

由已知有4b1216,得b1;

222|PM|b6b9 yb0b11bmax若即,则当时,2b 由已知有6b916,得b7(舍去).

综上所述,b1,a2.

x2y21所以,椭圆的方程为4.

a2254ca5b3解之得:b3a5c4222cab3.解:(I)由已知

x2y2x2y21199∴椭圆的方程为25,双曲线的方程25.

又C25934 ∴双曲线的离心率

e2345

(Ⅱ)由(Ⅰ)A(-5,0),B(5,0) 设M

(x0,y0)则由AMMP得M为AP的中点

22x0y012592(2x05)y0125(2x05,2y0)9∴P点坐标为 将M、p坐标代入c1、c2方程得

15

-

52x2或x)消去y0得

2x05x0250 解之得

005(舍

由此可得P(10,33)

y33当P为(10,33) 时 PB:

105(x5)y33(x5) 即5

x2y21得:2x215x25x52或5(舍)代入2590

x5N2xNxM MN⊥x轴 即MNAB0

a2c1,则a2cc2,b2a2c2c,4.解:(1)由题意可知c所以椭圆方程为 x2y2c2cc14分 设A(x1,y1),B(x2,y2),将其代入椭圆方程相减,将

11y1y21与ky1y2kOM1xOMc1,tg|c1|c21x11c2x1x2代入 可化得

c1

2c21c3,1c2,则eccac2c(26112,3)(2)若2c5.解:(1)直线AB方程为:bx-ay-ab=0

c6a3,aba3, 依题意a2b232 解得 b1

x2y21 ∴ 椭圆方程为 3

ykx2, (2)假若存在这样的k值,由x23y230得(13k2)x212kx90 ∴

(12k)236(13k2)0 16

-

12kxx,1213k2xx912y)y)C(xD(x13k22112 设, ,,则 ②

而y1y2(kx12)(kx22)kx1x22k(x1x2)4

2y1y21 要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),当且仅当CE⊥DE时,则x11x21即y1y2(x11)(x21)0

(k21)x1x22(k1)(x1x2)50 k7 将②式代入③整理解得

6k7 经验证,6,使①成立

k7 综上可知,存在6,使得以CD为直径的圆过点E

6.解:(1)设C(x,y) , G(x0,y0) , M(xM,yM).

MAMB , M点在线段AB的中垂线上

由已知

A(1,0) , B(1,0) ,xM0;又GM∥AB,

yMy0

又GAGBGC0

1x0,y01x0,y0xx0,yy00,0

xxyy03 , y03 yM3

2MBMC012y20x2y

303y

2y2x2y231 y0x1,顶点C的轨迹方程为3 y0.

(2)设直线l方程为:yk(x3),E(x1,y1),F(x2,y2)

yk(x3)由x2y231 消去y得:

k23x26k2x9k230 ① 17

③ -

6k29k23x1x22x1x22k3 , k3

PEPFPEPFcos0PEPF1k2 3x1k23x122

1k2 93x1x2x1x224k21k232448k23

229k22718k29k231k k23由方程①知 6k34k39k3>0k2<8

223k233,27PEPF8,88289 . k0,0<k<8,

7.解:解:令 则 即

M(x,y),F1(0,2),F2(0,2)

aF1M,bF2M|F1M||F2M|8F1F242C 即

|a||b||F1M||F2M| 又∵

2 ∴c2,a4,b12

y2x211612 所求轨迹方程为

(Ⅱ)解:由条件(2)可知OAB不共线,故直线AB的斜率存在 设AB方程为

ykx3,A(x1,y1),B(x2,y2)

ykx32(3k24)x218kx210yx211612 则

x1x218k3k24

x1x22213k24

3b48k23k24

y1y2(kx13)(kx23)kx1x23k(x1x2)9 ∵OAPB为矩形,∴OA⊥OB OAOB0

k54

x1x2y1y20 得

18

-

所求直线方程为

y5x34…

8.解:(I)由题意,抛物线顶点为(-n,0),又∵焦点为原点∴m>0 准线方程

xmn4且有m=4n.

∵准线与直线l交点在x轴上,交点为

(m,0)2

又l与x轴交于(-2,0),∴m=4,n=1

∴抛物线方程为y2=4(x+1) kxy2k0得k2x24(k21)x4(k21)02 (II)由y4(x1)(k0)

216(1k)0 ∴-1<k<1且k≠0

x1x22(1k2)k2 2

y1y222k

212(1k2)y[x],令y02kkk ∴AB的中垂线方程为

2(1k2)2p2k2k2 得

∴p∈(2,+∞)

(III)∵抛物线焦点F(0,0),准线x=-2 ∴x=-2是Q的左准线 设Q的中心为O′(x,0),则短轴端点为(±x,y) 若F为左焦点,则c=x>0,b=|y| ∴a2=b2+c2=x2+y2

x2y2a2x2c2xc依左准线方程有 即y2=2x (x>0)

若F为右焦点,则x<0,故c=-x,b=|y|

a2c2c∴a2=b2+c2=x2+y2 依左准线方程有

x2y2(x)2x即 化简得2x2+2x+y2=0

19

-

14(x)22y212即 (x<0,y≠0)

xy1,30209.解:建立如原题图所示的坐标系,则AB的方程为由于点P在AB上,可设P

点的坐标为

(x,202x2xS(100x)•[80(20)](0x30).).33 则长方形面积

50220x5,y时,Smax6017(m2).Sx2x6000(0x30).333化简得易知,当

ccD(,h),C(,h),22(21)解:设A(-c,0),A1(c,0),则(其中c为双曲线的半焦距,h为C、

ccAEc(2)h2c(2),yh,xE(,)EEC12(1)12(1)1D到x轴的距离)即E点坐标为

x2y2a212设双曲线的方程为ab,将

ce2x2e代入方程,得c2y221b①

cc(2)he2h2e2222h2C(,h),E(,)1,()()1.2(1)1代入①式,整理得4b2411b2将2

h2e21322,得2ee1,所以1.222be2e2消去

23233,所以12,故7e2107e10.43e24由于3

10.解:1)设B(x1,y1),C(x2,y2),BC中点为(

22x12y12x2y21,12016则有2016

x0,y0),F(2,0)

两式作差有

(x1x2)(x1x2)(y1y2)(y1y2)02016

x0y0k054 (1)

x1x22x33F(2,0)为三角形重心,所以由,得0 y1y240y23由得0,

20

-

k代入(1)得

65

直线BC的方程为6x5y280

2)由AB⊥AC得x1x2y1y214(y1y2)160 (2)

22ykxb,代入4x5y80,得 设直线BC方程为

(45k2)x210bkx5b2800

5b28010kbx1x2x1x245k2 45k2,

8k4b280k2y1y2,y1y2245k45k2 代入(2)式得 9b232b1640b45k29 ,解得b4(舍)或4)直线过定点(0,9,设D(x,y)

y则

49y41xx

229y9x32y160 即

x2(y所以所求点D的轨迹方程是

16220)()2(y4)99。

2x4y得 ykxm,11.解:(1) 依题意,可设直线AB的方程为 代入抛物线方程

x24kx4m0. ①

x设A,B两点的坐标分别是 (x1,y1)、(x2,y2),则x1、2是方程①的两根.

所以 x1x24m.

由点P(0,m)分有向线段AB所成的比为,得

x1x2x0,即1.1x2

21

-

又点Q与点P关于原点对称,故点Q的坐标是(0,m),从而QP(0,2m).

QAQB(x1,y1m)(x2,y2m)(x1x2,y1y2(1)m). QP(QAQB)2m[y1y2(1)m]2x12x1x2xxx4m2m[(11)m]2m(x1x2)124x24x24x22m(x1x2)4m4m0.4x2 所以 QP(QAQB).

x2y120,2x4y,(2) 由 得点A,B的坐标分别是(6,9)、(-4,4),

由 x4y 得

2y121x,yx,42

2x4y在点A处切线的斜率为yx63, 所以抛物线

222(xa)(yb)r, (a,b)C设圆的圆心为, 方程是

1b9,3a63231252a,b,r.2222(a6)(b9)(a4)(b4).222则解得 323125(x)2(y)2,22xy3x23y720.) C222则圆的方程是 (或

p2ppy1(xp)yx122212.解:(1)直线l的方程是:,即,经过定点(0,1); p2p2x2y4. 又M(p,4),设x= p,y=4,消去p,得到的轨迹方程为:

yy由x24px12x2px40,其中△=4p2+16,所以l经过一个定点而且与曲线C2有

一定有两个公共点.

22

-

(pp24)2pp4,2x2px404(2)由,设A(),

2(pkAP则

p24)214p24p=

p242,

pp24x2xyy42,2又函数的导函数为故A处的切线的斜率也是,从而AP是曲

线C的切线.对于另一个解同样可证.

pp24(pp24)2pp4,24(3)当A()时,tan=,

2p24p222pp24p12pp4, 22tan==

ptantan=1,

又易知与都是锐角,所以=90°;

222(pp4)pp42pp4,42当A()时,tan=,

p24p222pp24p12pp4, tantan=-1, 22tan==

p又易知是钝角,都是锐角,所以=90°.总之或是定值.

13.解:(1)设P点坐标为(x,y),则

(x1)2y2

(x1)2y22222(x3)y8, ,化简得

22(x3)y8; 所以曲线C的方程为

(2)曲线C是以(3,0)为圆心,22为半径的圆 ,曲线C'也应该是一个半径为22的23

-

圆,点(3,0)关于直线yx的对称点的坐标为(0,3),所以曲线C'的方程为

x2(y3)28,

该圆的圆心(0,3)到直线yxm3的距离d为

d|0(3)m3|12(1)2|m|2,

S△ABO11m2m22d|AB|d28d(8)72222

m2m21722,或,

所以,m2,或m14。

14.解:(Ⅰ)(法一)由题意知,PF1(c3411634116,)(c,)55, PF255,

PF1PF2,PF1PF20,(c34134116)()20)(c555 (1分)

2c25,c5. 由双曲线定义得: |PF1||PF2|2a, 解得

2a(5341216341216)()2(5)()25555(413)2(413)26a3,b4, x2y21916 所求双曲线的方程为:

(法二) 因PF1PF2,由斜率之积为1,可得解. (Ⅱ)设|PF1|r1,|PF2|r2, (

)设

P

(x,y), 由焦半径公式得

2a2r13r2,aex3(exa),xr1|aex|aex,r2|aex|exa,c,2a2xa,a,2ac, c24

-

cbc2a22,e213e的最大值为2,无最小值. 此时aaa,

此时双曲线的渐进线方程为y3x

(法二)设F1PF2,(0,].

2c4r2, 2ar1r22r2 (1)当时, r1r22c,且r13r2,e此时

2c4r222a2r2.

(0,)(2)当,由余弦定理得:

2(2c)r1r22r1r2cos10r26r2cos

2222e

2cr2106cos106cos2a2r22,

cos(1,1),e(1,2),综上,e的最大值为2,但e无最小值. (以下法一)

OP(15.解:(1)由F1OPM知四边形PF1OM为平行四边形,∵(0)∴OP平分∠F1OM,∴平行四边形PFOM 为菱形,又∵OF10F1OMOM)

OF1c

PF1C,PMC,e2e20,e2∴.

y2x221,其过点N(2,3),2a3ae2c2a(2)∵∴∴双曲线的方程为∴所求双曲

x2y219线的方程为3

(3)依题意得B1(0,3),B2(0,3),∴B2AB2B,A、B2、B共线,不妨设直线AB为:

ykx32y2x122(3k)x6kx180,因为,y),B(x,y),391122y=kx-3,A(x则有,得

25

-

x2y2139的渐进线为y3x,当k3时,AB与双曲线只有一个交点,不合题

意,当又

k3,∴

x1x26k1818,x•xyy,y1•y2912122223k3k,3k

,∴k5∴所求的直线AB的方程为

B1A(x1,y13),B1B(x2,y23)y5x3,y5x3.

16.解:(1)由题意知

FG(x0t,y0),OF(t,0),则

OF•FGt(x0t)1,x0t1t

函数f(t)在[3,)是单调递增函数。(证明略)(4分)

S(2)由

13131|OF||y0|ty0263,

131131(t,),|OG|2(t)2t3t9, 点G

f(t)t因

1t在[3,)上是增函数,当t3时,|OG|取最小值,此时

1031F(3,0),G(,)33,

x2y221(ab0)2b依题意椭圆的中心在原点,一个焦点F(3,0),设椭圆方程为a,由x2y21189G点坐标代入与焦点F(3,0),可得椭圆方程为: (9分) 99PC(x,y),PD(m,n)22, (3)设C(x,y),D(m,n),则

9999PCPD,(x,y)(m,n)xm,yn22,22, 由

99(n)2mnm2211,91818因点C、D在椭圆上,代入椭圆方程得,18,消去m,

222226

-

n得

1354,又

|n|3,|1351|3545,

1[,1)(1,5]则实数的取值范围为5。

17.解:(1)由题意MQ是线段AP的垂直平分线,于是

|CP|=|QC|+|QP|=|QC|+|QA|=22>|CA|=2,于是点 Q的轨迹是以点C,A为焦点,半焦距c=1,长半轴a=2的椭圆,短半轴ba2c21,

x2y21点Q的轨迹E方程是:2.

x22y12ykxk21 (2)设F(x1,y1)H(x2,y2),则由,

22222(2k1)x4kk1x2k0,8k0(k0) 消去y得

4kk212k2x1x2,x1x2222k12k1

OFOHx1x2y1y2x1x2(kx1k21)(kx2k21)(k21)x1x2kk21(x1x2)k21(k21)2k24k2(k21)k212k122k212k212k12k21312k21,32k14222k2|FH|(1k)[(x1x2)4x1x2](1k)2.2k1

222

又点O到直线FH的距离d=1,

2k2(k21)12令t2k1Sd|FH|222k1S1t[2,3],k2(t1),2

1111221(t1)[(t1)1)(t1)12t2t22t

11131831222t3,212即12.9t44t92t3

27

-

18.解:(1)以直线AB为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,则A(-c,0),B(c,0) 依题意:|PA|2a|PB|,|PA||PB|2a2c

22ca∴点P的轨迹为以A、B为焦点,实半轴为a,虚半轴为的双曲线右支

62S43x2y221(xa)22aca∴轨迹方程为:。

(2)法一:设M(x1,y1),N(x2,y2) 依题意知曲线E的方程为

y2x1(x1)3,l的方程为y3x

2设直线m的方程为yk(x2)

2y21x3yk(x2)由方程组,消去y得

(k23)x24k2x4k230 ①

4k24k232x1x22,x1x22(k30)k3k3∴

∵直线m:yk(x2)与双曲线右支交于不同的两点

2∴x1x20及x1x20,从而k3

3x23k23(x2)x4x4由①得

2x解得

54且x2

5x1(,)4当x=2时,直线m垂直于x轴,符合条件,∴

d又设M到l的距离为d,则28

|3x1y1|2

-

2y3x1 11∵

332d(x1x121)2x1x121d(x)

315x[,)2xx21,4

25[,)由于函数yx与yx1均为区间4的增函数 5[,)∴d(x)在4单调递减 53d()4 ∴d(x)的最大值=4limxd(x)limx又∵

31022xx1

35d(0,)x1(,)4 4而M的横坐标,∴

法二:l:g3x为一条渐近线

①m位于l1时,m在无穷远,此时d0

533M(,)l44,d较大 ②m位于2时,

y3(x2)52x2y41x3由 533(,)点M44

5333443d24 ∴

0d故 29

34

-

22xy2x6y10表示以(1,3)为圆心,以3为半径的圆, 圆上两19.解:(1) 曲线

点P、Q满足关于直线xmy40对称,则圆心(1,3)在直线xmy40上,代入解得 m1.

(2)直线PQ与直线yx4垂直,所以设PQ方程为

yxb,P(x1,y1),Q(x2,y2).

将直线yxb与圆的方程联立得2x由0,解得232b232.

22(4b)xb26b10

b26b1x1x2b4,x1x22.

又以PQ为直径的圆过O点

OPOQx1x2y1y20解得b1(232,232).

故所求直线方程为xy10.

ab4a(x3,y),b(x3,y)20.解:(1)∵,且,

∴动点Q(x,y)到两个定点

F1(3,0),F2(3,0)的距离的和为4,

x2y21F(3,0),F2(3,0)为焦点的椭圆,方程为4∴轨迹C是以1 x22y1A(x1,y1),B(x2,y2)yxt4(2)设,直线AB的方程为,代入,

22消去y得 5x8tx4t40,

8t4t24x1x2,x1x22t5055, 由得 , 且t24yy(x1t)(x2t)5 ∴12

30

-

xx1cosx2sinyy1cosy2sinM(x,y) 设点,由OMcosOAsinOB可得 

∵点M(x,y)在C上, ∴

4x24y2(x1cosx2sin)24(y1cosy2sin)2

(x124y12)cos2(x224y22)sin22sincos(x1x24y1y2)4(cos2sin2)2sincos(x1x24y1y2)

42sincos(x1x24y1y2),

2sincos(x1x24y1y2)0又因为[0,2]的任意性,∴

x1x24y1y20,

4t244(t24)1005∴5,又t0, 得t2 , 1010 代入t2检验,满足条件,故t的值是2。

l:y21.解:(1) 不妨设

bx,ca2b2a.

a2a2abl2:x,p.(,)ccc, F.(c,0)

设l的斜率为k1,PF的斜率为k2.

abca2ck2=caba,bb2 ∴k1k2=-1.

即PF⊥l.

b33,ab.a3(2)由题

31

-

yxb,x2y2211b2b3. x2-bx-b2=0,

x1x2b2x1x2b

AB1k2x1x2115b30,b3y2x1.3∴a=1, ∴双曲线方程为

2a2a(a2c2)a,(xc)l:PFcbcb(3) y=- M(-

xPxN3a2a(3a2c2),xM,bc2 ∴N(-c).

9a2a23a2c22c()1,e,222acb又N在双曲线上。∴c

∴e=5.

22.解:(I)点A、B的坐标为A(-3,0),B(3,0),设点P、M、N的坐标依次为

则有

② 4-①得

,解得c=5

故所求方程是

(II)由②得,

所以,M、N的坐标为

32

-

所以MN的倾斜角是

23.解:(I)由已知x0,当x1时,

,tantan

tantantantantantan

yyyyyyx1xx1x1xx1

1

223xy1(y0)

当x1时,

P1,2,也满足方程<1>

,使MNE为正△

223xy1(y0,x0) ∴所求轨迹G方程为

(II)假设存在点

Ex0,0223xy1(x0,y0) ykx1 设直线l方程:代入

3kx 得:

222kx20

224k83k02k023k202 3k

 3k6

3kF,23k23k ∴MN中点

|MN|1k

2x1x224x1x21k24k23k2283k2

lEF:y31kxk3k23k2

33

4kE,03k2 -

EF

9k23k2293k22

3MNEF2 在正△EMN中,

31k22

4k23k22831k2223kk3

4k23k2282k33k2213

2 k3与3k6矛盾

使△MNE为正△

∴不存在这样的点

Ex0,0c2221221ba22c2a2b2a4,b2, 24.解:(1)由题意: ,解得

x2y2142所求椭圆方程为

(2)解:设过P的直线方程为:设

y1kx4y, Qx0,y022,

Ax1,y1,

Bx2,y2x2,y2x1,y14,1QAPxxy124ykx4k1则

BOx0,y0

2k21x24k16k2x32k216k2016k24k32k216k2x1x2x1x22k21,2k21

AP

∵34

APQBAQPB,∴

AQ4x14x2QB,即x1x0x0x2,

PB -

化简得:

8x04x0x1x22x1x20,

16k24k32k216k28x04x020222k12k1∴,

去分母展开得:

16k2x08x064k216k16k2x04kx064k232k40

k12x0x04

化简得:2x04kkx010,解得:又∵Q在直线y01y1kx4上,

12x0x04x04,∴y0112x0

即2x0y020,

∴Q恒在直线2xy20上。

OCOAOB,则(x,y)(1,0)(0,2) 25.解:(1)解:设C(x,y),因为xy221xy1

即点C的轨迹方程为x+y=1

xy1(2)由x2y2得:(b2a2)x22a2x2a2a2b20由题意得b2a20221ba

设M(x1,y1),N(x2,y2),则:x1x22a2ba22,x1x2a2a2b2b2a2因为以MN为直径的圆过原点,OMON0,即x1x2y1y202a22(a2a2b2)x1x2(1x2)(1x2)1(x1x2)2x1x2120ba2b2a211即b2a22a2b20,222为定值 ab

35

-

yyyP(0,)PM(x,)、PF(1,)2、M(x,0),22 26.解:(1)设N(x,y),则

y2x02y4x. PMPF04又,,即

(2)设直线l的方程为:yk(xc),A(x1,y1)、B(x2,y2) 假设存在点Q(t,0)满足题意,则

kAQkBQ0,

2y24x2(ck2)x1x222222yk(xc),即kx2(ck2)xkc0,k2,

x1x2c2,又

0kAQkBQy1y2y(xt)y2(x1t)12x1tx2t(x1t)(x2t)

y1(x2t)y2(x1t)k(x1c)(x2t)k(x2c)(x1t)k[2x1x2(ct)(x1x2)2ct]0,

2(ck22)2x1x2(ct)(x1x2)2ct2c2ct(ct)02k由于k0,则

2ck222(ct)(c)(ct)022kkk对不同的值恒成立,即对不同的k值恒成立,

则ct0,即tc,故存在点Q(c,0)符合题意.

27.解:(Ⅰ)以AB中点为原点O,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系,如图

3 则A(-1,0) B(1,0) D(-1,2) x2y221(ab0)2ab 设椭圆F的方程为

36

-

23(1)22221baa2b21 得  42 得4a17a40a21a24b23

x2y213 所求椭圆F方程 4

(Ⅱ)解:若存在这样的直线l,依题意,l不垂直x轴

设 l方程

y1k(x1)2

11得(34k2)x28k(k)x4(k)212022

x2y213 代入4x1x21M(x,y)N(x,y)11222 设、 有 18k(k)222 得 34k32

得k1x2y2点C(1,)在椭圆1243 又内部

3yx22故所求直线l方程

(Ⅱ)解法2:若存在这样的直线l,设M(x1,y1)、N(x2,y2),

x12y1214322x2y113有4

12122(x1x2)(y12y2)043两式相减得

y1y23xx214y1y2 x1x2 有x1x2C(1,1)是MN中点,有x1x22,y1y212

37

-

y1y233xx22 即l斜率为2 得 13x2y2yx2点C在椭圆1内部432又,故所求直线l方程

28.解:(1)因为BH3HC,所以

ccy0c,y00c,22

2c

0,H2

,又因为AH⊥BC,所以设

c,y0,A2由ABAC0

2y032c4

3分

2c3cc42 2所以|AB| =

3c23c3c42

,|AC | =

3椭圆长轴2a = |AB| + |AC| = (+ 1)c, 所以,

ec31a.

ccyy10x121, 1,(2)设D (x1,y1),因为D分有向线段AB的比为,所以

x2y2设椭圆方程为a2b22e2y021= 1 (a > b > 0),将A、D点坐标代入椭圆方程得 4b.①

2e2(12)2y012124(1)b(1)2

…………………………….. ②

2y0e2231e2124,代入②并整理得11, 由①得b

因为 – 5≤≤

117e2,32,又2,所以

0 < e < 1,所以

33≤e≤

22.

29.解:(1)设

C(x,y) , G(x0,y0) , M(xM,yM).

MAMB , M点在线段AB的中垂线上

;又GM∥AB,

由已知

A(1,0) , B(1,0) ,xM0yMy0

又GAGBGC0

1x0,y01x0,y0xx0,yy00,0

yyxx0 , y0 yM333

MBMC2

012y0320x2yy3

2y2y22x1x1y033 ,顶点C的轨迹方程为 y0.

38

-

(2)设直线l方程为:yk(x3),E(x1,y1),F(x2,y2)

yk(x3)2y212222xk3x6kx9k30 ① y3由 消去得:6k29k23x1x22x1x22k3 , k3

PEPFPEPFcos0PEPF1k2 3x1k23x122

1k2 93x1x2x1x224k21k232448k23

229k22718k29k231k k23由方程①知 6k34k39k3>0k2<8

223k233,27PEPF8,88289 . k0,0<k<8,

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