圆锥曲线高考真题专练(含答案)

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1、2018年数学全国1卷设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.(1)当与轴垂直时,求直线的方程;(2)设为坐标原点,证明:.解:(1)由已知得,l的方程为x=1.由已知可得,点A的坐标为或.所以AM的方程为或.(2)当l与x轴重合时,.当l与x轴垂直时,OM为AB的垂直平分线,所以.当l与x轴不重合也不垂直时,设l的方程为,则,直线MA,MB的斜率之和为.由得.将代入得.所以,.则.从而,故MA,MB的倾斜角互补,所以.综上,.已知椭圆C:(ab0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C

2、相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为1,证明:l过定点.解:(1)由于,两点关于y轴对称,故由题设知C经过,两点.又由知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此,解得.故C的方程为.(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知,且,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).则,得,不符合题设.从而可设l:().将代入得由题设可知.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.而.由题设,故.即.解得.当且仅当时,欲使l:,即,所以l过定点(2,)2016年数学全国1卷设圆的圆心为A,直线l过点B(1,0)且

3、与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(I)证明为定值,并写出点E的轨迹方程;(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【答案】(I)();(II)【解析】试题分析:(I)利用椭圆定义求方程;(II)把面积表示为关于斜率k的函数,再求最值。试题解析:(I)因为,故,所以,故.又圆的标准方程为,从而,所以.由题设得,由椭圆定义可得点的轨迹方程为:().(II)当与轴不垂直时,设的方程为,.由得.则,.所以.过点且与垂直的直线:,到的距离为,所以.故四边形的面积.可得当与轴不垂直

4、时,四边形面积的取值范围为.当与轴垂直时,其方程为,四边形的面积为12.综上,四边形面积的取值范围为.2013年数学全国1卷已知圆:,圆:,动圆与圆外切并且与圆内切,圆心的轨迹为曲线 C.()求C的方程;()是与圆,圆都相切的一条直线,与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|. 【解析】由已知得圆的圆心为(-1,0),半径=1,圆的圆心为(1,0),半径=3.设动圆的圆心为(,),半径为R.()圆与圆外切且与圆内切,|PM|+|PN|=4,由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左右焦点,场半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为.()对于曲线C上任意一点(,),由于|P

5、M|-|PN|=2,R2,当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.当圆P的半径最长时,其方程为,当的倾斜角为时,则与轴重合,可得|AB|=.当的倾斜角不为时,由R知不平行轴,设与轴的交点为Q,则=,可求得Q(-4,0),设:,由于圆M相切得,解得.当=时,将代入并整理得,解得=,|AB|=.当=时,由图形的对称性可知|AB|=,综上,|AB|=或|AB|=.2012年数学全国1卷设抛物线的焦点为,准线为,为上一点,已知以为圆心,为半径的圆交于两点.(1) 若,的面积为,求的值及圆的方程;(2) 若三点在同一直线上,直线与平行,且与之有一个公共点,求坐标原点到距离的比值.【解析】(1)由对称性

6、知:是等腰直角,斜边 点到准线的距离 圆的方程为 (2)由对称性设,则 点关于点对称得: 得:,直线 切点 直线坐标原点到距离的比值为。已知为坐标原点,为椭圆:在轴正半轴上的焦点,过且斜率为的直线与交与、两点,点满足.(I)证明:点在上;(II)设点关于点的对称点为,证明:、四点在同一圆上.【命题意图】本题考查直线方程、平面向量的坐标运算、点与曲线的位置关系、曲线交点坐标求法及四点共圆的条件。【解析】(I),的方程为,代入并化简得. 2分设,则 由题意得所以点的坐标为.经验证点的坐标满足方程,故点在椭圆上 6分(II)由和题设知,的垂直平分线的方程为. 设的中点为,则,的垂直平分线的方程为.

7、由、得、的交点为. 9分,故 ,又 , ,所以 ,由此知、四点在以为圆心,为半径的圆上. 12分 如图,已知抛物线与圆相交于、四个点。 (I)求得取值范围; (II)当四边形的面积最大时,求对角线、的交点坐标分析:(I)这一问学生易下手。将抛物线与圆的方程联立,消去,整理得()抛物线与圆相交于、四个点的充要条件是:方程()有两个不相等的正根即可.易得.考生利用数形结合及函数和方程的思想来处理也可以(II)考纲中明确提出不考查求两个圆锥曲线的交点的坐标。因此利用设而不求、整体代入的 方法处理本小题是一个较好的切入点 设四个交点的坐标分别为、。则由(I)根据韦达定理有,则 令,则 下面求的最大值。

8、方法一:利用三次均值求解。三次均值目前在两纲中虽不要求,但在处理一些最值问题有时很方便。它的主要手段是配凑系数或常数,但要注意取等号的条件,这和二次均值类似。 当且仅当,即时取最大值。经检验此时满足题意。方法二:利用求导处理,这是命题人的意图。具体解法略。下面来处理点的坐标。设点的坐标为:由三点共线,则得。设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,(1)求的方程;(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程解:(1)由题意得,l的方程为.设,由得.,故.所以.由题设知,解得(舍去),.因此l的方程为.(2)由(1)得AB的中点坐标为,所以AB的垂直平分线方程为,即.设所求圆的圆心坐标为,则解得

9、或因此所求圆的方程为或.设O为坐标原点,动点M在椭圆C:上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足.(1) 求点P的轨迹方程;(2) 设点Q在直线x=-3上,且.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F. 解(1)设P(x,y),M(x0,y0),设N(x0,0), 由得因为M(x0,y0)在C上,所以因此点P的轨迹方程为(2)由题意知F(-1,0).设Q(-3,t),P(m,n),则,由得,又由(1)知,故3+3m-tn=0所以,即.学.科网又过点P存在唯一直线垂直于OQ,所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.已知椭圆E:的焦点在轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k0)的直线交E于

10、A,M两点,点N在E上,MANA.(I)当t=4,时,求AMN的面积;(II)当时,求k的取值范围.【解析】试题分析:()先求直线的方程,再求点的纵坐标,最后求的面积;()设,将直线的方程与椭圆方程组成方程组,消去,用表示,从而表示,同理用表示,再由求.试题解析:(I)设,则由题意知,当时,的方程为,.由已知及椭圆的对称性知,直线的倾斜角为.因此直线的方程为.将代入得.解得或,所以.因此的面积.(II)由题意,.将直线的方程代入得.由得,故.由题设,直线的方程为,故同理可得,由得,即.当时上式不成立,因此.等价于,即.由此得,或,解得.因此的取值范围是.考点:椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系.

11、 平面直角坐标系xOy中,过椭圆M:(ab0)右焦点的直线交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为.(1)求M的方程;(2)C,D为M上两点,若四边形ACBD的对角线CDAB,求四边形ACBD面积的最大值解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则,由此可得.因为x1x22x0,y1y22y0,所以a22b2.又由题意知,M的右焦点为(,0),故a2b23.因此a26,b23.所以M的方程为.(2)由解得或因此|AB|.由题意可设直线CD的方程为y,设C(x3,y3),D(x4,y4)由得3x24nx2n260.于是x3,4.因为直线CD的斜率为1,所以|CD|

12、.由已知,四边形ACBD的面积.当n0时,S取得最大值,最大值为.所以四边形ACBD面积的最大值为.已知O为坐标原点,F为椭圆在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为的直线l与C交于A、B两点,点P满足.(I) 证明:点P在C上;(II)设点P关于点O的对称点为Q,证明四点在同一圆上。解:(I) ,l的方程为,代入并化简得 2分设,则,得得所以点P的坐标为,验证得P在椭圆上。6分(II) 由,知,的垂直平分线的方程为设AB的中点为M,则,AB的垂直平分线的方程为联立 ,得,9分12分己知斜率为1的直线l与双曲线C:相交于B、D两点,且BD的中点为 ()求C的离心率; ()设C的右顶点为A,右焦点为F

13、,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切解: (I)由题设知,的方程为代入C的方程,并化简得,设则由为B D的中点知故即故所以C的离心率 (II)由、知,C的方程为:A(a,0),F(2a,0),故不妨设9分又故解得(舍去)故连结MA,则由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3,从而MA=MB=MD,且MAx轴,因此以M为圆主,MA为半径的圆经地A、B、D三点,且在点A处与x轴相切,所以过A、B、D三点的圆与x轴相切。12分已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且证明:,成等差数列,并求该数列的公差解:(1)设,则.两式相减,并由得.由题设知,于是.由题设得,故.(2)由题意得,设,则.由(1)及题设得.又点P在C上,所以,从而,.于是.同理.所以.故,即成等差数列.设该数列的公差为d,则.将代入得.所以l的方程为,代入C的方程,并整理得.故,代入解得.所以该数列的公差为或.已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C与A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆(1)证

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