【文档说明】黑龙江省哈尔滨市第三中学2023-2024学年高二上学期期中考试+数学+含解析.docx,共(32)页,1.964 MB,由小赞的店铺上传
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哈三中2023—2024学年上学期高二学年期中考试数学试卷考试说明:(1)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分.考试时间为120分钟;(2)第Ⅰ卷,第Ⅱ卷试题答案均答在答题卡上,交卷时只交答题卡.第Ⅰ卷(选择题
,共60分)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.抛物线28yx=−的准线方程为()A.=2y−B.4x=−C.2x=D.2x=−2.
双曲线22916144xy−=的焦点坐标为()A.(7,0),(7,0)−B.(0,7),(0,7)−C(5,0),(5,0)−D.(0,5),(0,5)−3.若点P到点()2,0的距离比它到直线30x+=的距离小1,则点P的轨迹方程是()A
.28yx=B.28yx=−C.28xy=D.28xy=-4.若直线1:90lxy++=与直线()2:2330lxy−++=平行,则的值为()A.3B.1−C.3或1−D.25.如图,一抛物线型拱桥的拱顶O比水面高2米,水面宽度12AB=米.水面下降1米后水面宽
()米A.36B.83C.66D.1236.已知双曲线22:13xEy−=,直线:1lykx=+,若直线l与双曲线E两个交点分别在双曲线的两支上,则k的取值范围是().的A.33k−或33kB.3333k−C.3k−或3kD.33k−7
.已知抛物线()2:20Cypxp=的焦点F与椭圆2212516xy+=的右焦点重合.斜率为()0kk的直线l经过点F,且与C的交点为,AB.若2AFBF=,则直线l的斜率为()A.1B.2C.24D.228.已知圆22:1Oxy+=,若曲线12ykx=++上存在四个点
()1,2,3,4=iPi,过点iP作圆O的两条切线,,AB为切点,满足32iiPAPB=,则k的取值范围是()A.4,03−B.4,3−−C.()4,00,3−+D.()4,0,3−−+二、多选题:本题共4小题
,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知圆()221:34Cxy−+=,圆222:1Cxy+=,则()A.圆1C与圆2C内切B.直线1x=是两圆一条公切线C.直线2xmy=+被圆1C截得的最短
弦长为23D.过点32,22作圆2C的切线有两条10.已知12,FF同时为椭圆()221112211:10xyCabab+=与双曲线()222222222:10,0xyCabab−=左右焦点,设椭圆1C与双曲线2C在第一象限内交于点M,
椭圆1C与双曲线2C的离心率分别为12,,eeO为坐标原点,则下列结论正确的是()A.22221122abab−=+B.若12π3FMF=,则22123bb=C.若122FFOM=,则22121113ee+=D.若122MFM
F=则(21,2e的的11.已知抛物线2:6Cyx=的焦点为F,过点F的直线交C于,MN两个不同点,则下列结论正确的是()A.MN的最小值是6B.若点5,22P,则MFMP+的最小值是4C.113MFNF+=D.若18MFNF=,则直线MN的斜率为1
12.已知O为坐标原点,12,FF分别是双曲线()2222:10,0xyEabab−=的左,右焦点,直线4:3lyx=与双曲线E交于,AB两点,220FAFB=.M为双曲线E上异于,AB的点,且,MAMB与坐标
轴不垂直,过2F作12FMF平分线的垂线,垂足为N,则下列结论正确的是()A.双曲线E的离心率为25B.双曲线E的渐近线方程是2yx=C.直线MA与MB的斜率之积为4D.若1ON=,则12AFF△的面积为4第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空
题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上.13.设点P为圆22:2440Cxyxy+−−−=上一点,则点P到直线3450xy++=距离的最小值为______.14.已知椭圆()2222:10,0yxCabab+=的离心率为
63,点12,AA为其长轴两端点,点P为椭圆C上异于12,AA的一点,则直线1PA和2PA的斜率之积等于______.15.已知直线1yx=−+与椭圆()222210xyabab+=>>相交于,AB两点,且线段A
B的中点在直线:40lxy-=上,则此椭圆的离心率为______.16.抛物线()220ypxp=的焦点为F,准线为l,A,B是抛物线上的两个动点,且满足0AFFB=.设线段AB的中点M在l上的投影为N,则23MNAB的最大值是___________.四、解答题:
本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知直线()()():120,1,1,2,1lkxykkPQ−++=−−R.(1)若经过,PQ两点的直线与直线l垂直,求此时直线l的斜率;(2)1k=
时,若点P关于直线l的对称点为点P,求线段PQ的长度.18.已知半径为4的圆C与双曲线221916xy−=的渐近线相切,且圆心C在x轴正半轴上.(1)求圆C的方程;(2)经过()8,0点,且斜率为k的直线l交圆C于,AB两点,若21
3AB=,求直线l的方程.19.已知抛物线()220ypxp=的焦点为F,点1,8Am在抛物线上,且OAF△的面积为2216p(O为坐标原点).(1)求抛物线的标准方程;(2)抛物线的准线与x轴交于点T,过点T的直线l交抛
物线C于,MN两点,若以MN为直径的圆过点F,求直线l的方程.20.已知椭圆C的中心在坐标原点,两焦点12,FF在x轴上,离心率为12,点P在C上,且12PFF△的周长为6.(1)求椭圆C标准方程;(2)过点2F的直线l交椭圆C于两点,AB,求1AB
F面积的取值范围.21.已知双曲线()2222:10,0xyCabab−=的焦点与椭圆22212xy+=的焦点相同,且双曲线C经过点()1,1P.(1)求双曲线C的标准方程;(2)设,AB为双曲线C上
异于点P的两点,记直线,PAPB的斜率为12,kk,若()()12111kk−−=.求直线AB恒过的定点.22.有一个半径为42的圆形纸片,设纸片上一定点F到纸片圆心E的距离为26,将纸片折叠,使圆周上一点M与点F重合,以点,FE所在的直线为x轴,线段EF的中点O为原点建立平面直角坐标系.记折痕与
ME的交点Q的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)P为曲线C上第一象限内的一点,过点P作圆()22:11Mxy++=的两条切线,分别交y轴于的,DH两点,且32DH=,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,直线l与曲线C交于,AB两点,且直线,PAPB的倾斜角互补
,判断直线AB的斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.哈三中2023—2024学年上学期高二学年期中考试数学试卷考试说明:(1)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分15
0分.考试时间为120分钟;(2)第Ⅰ卷,第Ⅱ卷试题答案均答在答题卡上,交卷时只交答题卡.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的.1.抛物线28yx=−的准线方程为()A.=2y−B.4x=−C.2x=D.2x=−【答案】C【解析】【分析】根据抛物线的准线方程即可求解.【详解】抛物线28yx=−中,28p=,所以4p=,故抛物线的准线方程为2px=,即2x
=,故选:C2.双曲线22916144xy−=的焦点坐标为()A.(7,0),(7,0)−B.(0,7),(0,7)−C.(5,0),(5,0)−D.(0,5),(0,5)−【答案】C【解析】【分析】将双曲线的方程化为标准方程判断焦点位置,写出焦点坐标即
可.【详解】因为双曲线方程为22916144xy−=,化为标准方程为:221169xy−=,所以216925c=+=,由于焦点在x轴上,所以焦点坐标为:(5,0),(5,0)−.故选:C.3.若点P到点()2,0的距离比它到直线30x+=的距离小1,则点P的轨迹
方程是()A.28yx=B.28yx=−C.28xy=D.28xy=-【答案】A【解析】【分析】根据抛物线的定义即可求解.【详解】由于点P到点()2,0的距离比它到直线30x+=的距离小1,故点P到点()2,0的距离比它到直线20x+=的距离相等,故点P是在以()2,0为焦点,以2
x=−为准线的抛物线上,故轨迹为28yx=,故选:A4.若直线1:90lxy++=与直线()2:2330lxy−++=平行,则的值为()A.3B.1−C.3或1−D.2【答案】B【解析】【分析】根据两条直线平行的充要条件,列出方程组,解出即可.【详解】因为两条直线平行,所以3(2)
039(2)−−=−,解得1=−,故选:B.5.如图,一抛物线型拱桥的拱顶O比水面高2米,水面宽度12AB=米.水面下降1米后水面宽()米A.36B.83C.66D.123【答案】C【解析】【分析】由已知条件求出抛物线方程即可.
【详解】如图建系,设抛物线方程为22xpy=由()6,2B−可得218p=−所以抛物线方程为218xy=−,和3y=−相交于()()36,3,36,3CD−−−故水面宽66米故选:C.6.已知双曲线22:13xEy−=,直线:1lykx=+,若直
线l与双曲线E的两个交点分别在双曲线的两支上,则k的取值范围是()A.33k−或33kB.3333k−C.3k−或3kD.33k−【答案】B【解析】【分析】联立直线与双曲线方程,再结合一元二次方程判别式及韦达定理列式求解即得.【详解】由22133ykxxy=+−=消去
y并整理得:22(13)660kxkx−−−=,由直线l与双曲线E的两个交点分别在双曲线的两支上,得2222130Δ3624(31)06031kkkk−=−−−,解得3333k−,所以k的取值范围是3333k−.故选:B7.已知抛物线()2:20Cypxp=的焦点F与
椭圆2212516xy+=的右焦点重合.斜率为()0kk的直线l经过点F,且与C的交点为,AB.若2AFBF=,则直线l的斜率为()A.1B.2C.24D.22【答案】D【解析】【分析】由椭圆与抛物线的定义与性质计算即可.【详解】由椭圆方程可知()3,0F,则2:12Cyx=,由题意可设直线
l的方程为:13xyk=+,()()1122,,,AxyBxy,l与抛物线方程联立可知212360yyk−−=,即1236yy=−,又12212232,62AFBFyyyy==−=−=,所以()1
2623236,223262xxk−−====−.故选:D8.已知圆22:1Oxy+=,若曲线12ykx=++上存在四个点()1,2,3,4=iPi,过点iP作圆O的两条切线,,AB为切点,满足32iiPAPB=,则k的取值范围是()A.4,03−B.4,3
−−C.()4,00,3−+D.()4,0,3−−+【答案】B【解析】【分析】设||,iiPOdAPO==,根据题意利用32iiPAPB=推出2d=,确定()1,2,3,4=iPi在圆224xy+=上,继而将问题转化为
(1)2,(1)ykxx=−++−和224xy+=有两个交点的问题,利用圆心到直线的距离小于半径,即可求得答案.【详解】设||,iiPOdAPO==,由题意知iPAOA⊥,则1sind=,则22311cos22iiPAPBdd−−==,即()()
()222223112sin112ddd−−=−−=,整理得422940dd−+=,解得24d=或212d=,由于()1,2,3,4=iPi在圆22:1Oxy+=外,故1d,则2d=,即()1,2,3,4=iPi的轨迹方程为圆224xy+=,曲线12ykx=
++过定点(1,2)−,由射线(1)2,(1)ykxx=++−和射线(1)2,(1)ykxx=−++−组成,且(1)2,(1)ykxx=++−和(1)2,(1)ykxx=−++−关于直线=1x−对称,结合图象可知要使曲线12ykx=++上存在四个点()1,2,
3,4=iPi满足题意,需使得(1)2,(1)ykxx=−++−和224xy+=有两个交点,故需有0k−且2|2|21kk−+,解得43k−,即4,3k−−,故选:B【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于要满足曲线12ykx=++上存在四个点()1,2,3,4=
iPi,使得32iiPAPB=,因而要由此推出()1,2,3,4=iPi的轨迹方程,进而将问题转化为(1)2,(1)ykxx=−++−和224xy+=有两个交点的问题,即可求解.二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选
项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知圆()221:34Cxy−+=,圆222:1Cxy+=,则()A.圆1C与圆2C内切B.直线1x=是两圆的一条公切线C.
直线2xmy=+被圆1C截得的最短弦长为23D.过点32,22作圆2C的切线有两条【答案】BCD【解析】【分析】由两圆的标准方程得出圆心和半径,利用圆与圆的位置关系,直线与圆的位置关系和点与圆的位置关系分别判断即可.【详解】由题意得,圆()221:34Cxy−+=的圆心为1(
3,0)O,半径12r=,圆222:1Cxy+=的圆心为2(0,0)O,半径21r=;对于A,123OO=,12213rr+=+=,即1212OOrr=+,两圆外切,故A错误;对于B,圆心1(3,0)O到直线1x=的距离
112dr==,则1x=与圆1C相切,圆心2(0,0)O到直线1x=的距离221dr==,则1x=与圆2C相切,所以1x=是两圆的一条公切线,故B正确;对于C,直线2xmy=+恒过点(2,0)M,连接1MO,过M作1ABMO⊥,交于圆1C于点,AB,如图所示,则AB即为直线2x
my=+被圆1C截得的最短弦,则11OM=,由勾股定理得,2211413MBOBOM=−=−=,则23AB=,所以直线2xmy=+被圆1C截得最短弦长为23,故C正确;的对于D,因为22325()()1224+=,所以32
,22在圆2O外部,所以过点32,22作圆2C的切线有两条,故D正确;故选:BCD.10.已知12,FF同时为椭圆()221112211:10xyCabab+=与双曲线()222222222:10,0xyCabab−=的左右焦点,
设椭圆1C与双曲线2C在第一象限内交于点M,椭圆1C与双曲线2C的离心率分别为12,,eeO为坐标原点,则下列结论正确的是()A.22221122abab−=+B.若12π3FMF=,则22123bb=C.若122FFOM=,则22121113ee+=D.若122MFMF=则(21,2
e【答案】AB【解析】【分析】利用椭圆与双曲线的定义及性质,结合余弦定理,三角形三边关系计算即可.【详解】对于A项,由题意可设()2,0Fc,则222221122ababc−=+=,故A正确;对于B项,在12
FMF△中,设12,MFmMFn==,则有1222mnamna+=−=,由余弦定理可知()()2222221122222241434122cos22424122mnmncbmnmncmnFMFmnbm
nmnmncmn+−−==+−===−+−=,显然22123bb=,故B正确;对于C项,若1212290FFOMFMF==,结合B项及勾股定理可知()()2222212242442mnmncmnmnbbmn+−==
−+==,222222121222221211123aabccbeecc+++−+===,故C错误;对于D项,若212121214423232223maamnnaMFMFmnnanaa==−===+
====,则222623mncace+,故D错误.故选:AB11.已知抛物线2:6Cyx=的焦点为F,过点F的直线交C于,MN两个不同点,则下列结论正确的是()A.MN的最小值是6B.若点5,22P,则MFMP+的最小值是4C.113
MFNF+=D.若18MFNF=,则直线MN的斜率为1【答案】ABD【解析】【分析】A,根据12||=MNxxp++结合基本不等式即可判断;B,由抛物线定义知当,,PMA三点共线时MFMP+;C,D,设直线方程,联立抛物线,应用韦达定理即可求
解.【详解】对A,设112212(,),(,),(,0)MxyNxyxx,因为这些MN倾斜角不为0,则设直线MN的方程为32xky=+,联立抛物线得2690yky−−=,则12126,?9yykyy+==−,所以()()221212121212399363,244kxx
kyykxxkyyyy+=++=+=+++=,则212||=3666MNxxk++=+(当且仅当0k=时等号成立),A正确;对B,如图MA⊥抛物线准线,MFMPMAMP+=+要使其最小,即,,PMA三点共线时取得最小值,即53||422MFMPMAMP
PA+=+==+=,B正确;对C,由()121212311||||239||||||||324xxNFMFMFNFMFNFxxxx++++===+++,C错误;对D,1212123339()()()2224MFNFxxxxxx=++=+++2293993(63)(63)1842
422kk=+++=++=,解得1k=,D正确故选:ABD.12.已知O为坐标原点,12,FF分别是双曲线()2222:10,0xyEabab−=的左,右焦点,直线4:3lyx=与双曲线E交于,AB两点,220FAFB=.M为双曲线E上异于,
AB的点,且,MAMB与坐标轴不垂直,过2F作12FMF平分线的垂线,垂足为N,则下列结论正确的是()A.双曲线E的离心率为25B.双曲线E的渐近线方程是2yx=C.直线MA与MB的斜率之积为4D.若1ON=,则12AFF△的面积为4【答案】BCD【解析】【分析】由直
线斜率为43可知24tan3AOF=,不妨设A在第一象限,即可得到34,55Acc,代入双曲线方程,即可得到关于e的方程,从而求出离心率,则渐近线方程可求,即可判断A、B,则双曲线方程可化为2224yxa−=,设()()1
100,,,AxyMxy,根据对称性得()11,Bxy−−,利用点差法判断C,求出动点N的轨迹方程,即可得到a,从而求出12AFF△的面积,即可判断D.【详解】依题意得直线43yx=与双曲线两交点,AB关于原点对称,不妨设A在第一象限,由2
20FAFB=,所以22FAFB⊥,设()2,0Fc,由直线斜率为43可知24tan3AOF=,则24sin5AOF=,23cos5AOF=,则34,55Acc,代入双曲线方程有222
291612525ccab−=,即()2222291612525ccaca−=−,化简得222169251eee−=−,化简得42950250ee−+=,1eQ,解得25e=,则5e=,故A错误;由2222215cabbeaaa+===+=,所以2ba
=,所以双曲线E的渐近线方程是2yx=,故B正确;由224ba=,则双曲线方程可化为2224yxa−=,设()()1100,,,AxyMxy,根据对称性得()11,Bxy−−,根据点,AM在双曲线上则有222
002221144yxayxa−=−=①②,①−②得222010124yyxx−−=,即002212214yyxx−=−,22010112211000104AMBMyyyyyykkxxxxxx−+−===−+−,故C正确;点2F关于12FMF的角平分
线MN的对称点G在直线1PF的延长线上,故1212FGMFPFa=−=,又ON是21FFG中位线,故ONa=,点N的轨迹是以原点为圆心,a为半径的圆,则点N的轨迹方程为222xya+=,因为1ON=,所以1a=,所以双曲线方程
为2214yx−=,所以5c=,则3545,55A,又12225FFc==,所以1214525425AFFS==△,故D正确;故选:BCD【点睛】关键点睛:由直线的斜率表示出A点坐标,从而求出离心率是解决ABC的关键,D
选项的关键是求出动点的轨迹方程.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上.13.设点P为圆22:2440Cxyxy+−−−=上一点,则点P到直线3450xy++=距离的最小值为______
.【答案】15##0.2【解析】【分析】先判断圆与直线相离,故而圆上的点到直线的距离的最小值等于圆心到直线距离dr−.【详解】由圆22:2440Cxyxy+−−−=的圆心为()1,2,半径为3r=所以圆心到直线34
50xy++=的距离为:的2231425163534dr++===+,所以圆与直线相离,所以圆上的点P到直线的距离的最小值为:161355dr−=−=,故答案为:15.14.已知椭圆()2222:10,0yxCabab+=离心率为63,点12,AA为其长轴两端点,点P为椭圆
C上异于12,AA的一点,则直线1PA和2PA的斜率之积等于______.【答案】3−或13−【解析】【分析】讨论若,ab的大小,若0ab,设000(,)(0)pxyx,根据点在椭圆上可得2222002()bxaya−
=,结合210000PAPAyayakkxx+−=化简可得1222PAPAakkb=−,再根据椭圆离心率求出22ba,同理可求0ba时情况,即可得答案.【详解】由题意知若0ab,则不妨取1
2(0,),(0,)−AaAa,设000(,)(0)Pxyx,则()220022:10,0yxCabab+=,则2222002()bxaya−=,则122222200002000222202()PAPAyayayay
aakkxxxaabby+−−−====−−,由于椭圆()2222:10,0yxCabab+=的离心率为63,即22262,33cabaa−==,即2213ba=,故12223APAPakkb−=−=;
若0ba,则不妨取12(,0),(,0)AbAb−,的设000(,)()pxyxb,则()220022:10,0yxCabab+=,则2222002()bbyax−=,则1222000202222022
20020()PAPAaxyyyabkkxbxbxbxbbb−====−+−−−,由于椭圆()2222:10,0yxCabab+=离心率为63,即22262,33cbabb−==,即2213ab=,故122213PAPAakkb−=−=
,故答案为:3−或13−15.已知直线1yx=−+与椭圆()222210xyabab+=>>相交于,AB两点,且线段AB的中点在直线:40lxy-=上,则此椭圆的离心率为______.【答案】32##132【解析】【分析】联立140yxxy=−+−=
,得到线段AB的中点为41,55骣琪琪桫,设1yx=−+与()222210xyabab+=>>的交点分别为()11,Axy,()22,Bxy,利用点差法能求出椭圆的离心率.【详解】联立140yxxy=−+−=得:4515xy==,所
以直线1yx=−+与直线40xy-=的交点坐标为41,55骣琪琪桫,所以线段AB的中点为41,55骣琪琪桫,设1yx=−+与()222210xyabab+=>>的交点分别为()11,Axy,()22,Bxy,的所以12425xx+=,12125yy+=,则1285xx+=,1225yy
+=,分别把()11,Axy,()22,Bxy代入到椭圆()222210xyabab+=>>得:22112222222211xyabxyab+=+=,两式相减得:()()()()2121221212yyyybxxxxa-?=--?,因为直线AB为:1yx=−
+,所以12121AByykxx−==−−,且121214yyxx+=+,所以()2211144ba-=?=-,所以2214ba=,即224ab=,所以()2224aac=−,所以2234ac=,所以2234ca=,所以32cea==.故答案为:3216
.抛物线()220ypxp=的焦点为F,准线为l,A,B是抛物线上的两个动点,且满足0AFFB=.设线段AB的中点M在l上的投影为N,则23MNAB的最大值是___________.【答案】23【解析】【分析】根据抛物线的定义和几何性质
,可得222ABAFBF=+,()12MNAFBF=+,可得222ABMN,进而可得23MNAB的最大值为23.【详解】如图,过A点作ACl⊥,过B作BDl⊥,设AFm=,BFn=,则由抛物线的定义知BDBFn==,ACAFm==,由题意知()()112
2MNBDACmn=+=+,因0AFFB=得AFBF⊥,22222ABAFBFmn=+=+,因()2222mnmn++,当且仅当mn=,即AFBF=时等号成立,所以222ABMN,22MNAB,所以2233MNAB,故答案为:23四、解答题:本大题共6小题,共70分
.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知直线()()():120,1,1,2,1lkxykkPQ−++=−−R.(1)若经过,PQ两点的直线与直线l垂直,求此时直线l的斜率;(2)1k=时,若点P关于直线l的对称点为点P
,求线段PQ的长度.【答案】(1)32k=(2)5【解析】分析】(1)根据两点坐标求解斜率,即可根据垂直关系求解,(2)根据点关于直线对称,求解()2,2P−,即可由两点间距离公式求解.【【小问1详解】由()()1,1,2,1PQ−−得()1121
23PQk−−==−−−,由于lPQ⊥,所以32lk=,【小问2详解】当1k=时,:30lxy−+=设点P关于直线l的对称点为点(),Pab,则113022111abba−+−+=−=−+,解得2,2ab=−=,故()2,2P−
,所以()()2222215PQ=−−++=18.已知半径为4的圆C与双曲线221916xy−=的渐近线相切,且圆心C在x轴正半轴上.(1)求圆C的方程;(2)经过()8,0点,且斜率为k的直线l交圆C于,AB两点,若213AB=,求直线l的方程.
【答案】(1)()22516xy−+=(2)2422yx=−或2422yx=−+【解析】【分析】(1)相切转化为距离关系即可.(2)弦长转化为圆心到直线的距离即可.【详解】(1)因为圆心C点在x轴正半轴上,设圆心(),0(0)Ct
t.圆C的标准方程为:()2216xty−+=.双曲线的渐近线方程为:430xy=.因为双曲线的渐近线与圆C相切,所以圆心(),0Ct到双曲线一条渐近线430xy+=的距离与圆的半径相等.22444543tt
dr====+,解得5t=,所以圆心坐标为()5,0,圆的标准方程为()22516xy−+=(2)如图,设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:()8ykx=−,即80kxyk−−=.因为直线l截圆C所得线段AB长度213AB=,设圆心()5,0C到直线l的距离为
d,则2222216213ABrdd=−=−=,解得3d=.由250831kkdk−−==+解得22k=或22k=−.故直线l的方程为:2422yx=−或2422yx=−+19.已知抛物线()220ypxp=的焦点为F,点1,8Am在抛物线上,且OAF△的
面积为2216p(O为坐标原点).(1)求抛物线的标准方程;(2)抛物线的准线与x轴交于点T,过点T的直线l交抛物线C于,MN两点,若以MN为直径的圆过点F,求直线l的方程.【答案】(1)24yx=(2
)210xy++=或210xy−+=【解析】【分析】(1)利用三角形面积公式及点A在抛物线上可列方程组,解得p,确定抛物线方程;(2)设直线方程,直曲联立,结合0FMFN=可求出直线方程.【小问1详解】由已知可知,02pF,所以2122416OA
FpmpSOFm===△,所以24pm=.又点1,8Am在抛物线上,所以221112848mppp===,又0p,所以2p=,所以抛物线的标准方程为24yx=.【小问2详解】由题意,()()1,0,1,0TF−,当直线l斜率为0时,显然不成立,所以直线l斜率不为0
,设直线l方程为1xmy=−,设()()1122,,,MxyNxy由214xmyyx=−=消元得2440ymy−+=,所以124yym+=,124yy=,因直线l交抛物线C于,MN两点,所以2Δ16160m=−
,解得21m,即1m或1m−,因为以MN为直径的圆过点F,所以0FMFN=又()()11221,,1,FMxyFNxy=−=−所以()()121211FMFNxxyy=−−+()()121222mymyyy=−−+()()21212124myymyy=+−++
()()214244mmm=+−+2840m=−=所以22m=,所以2m=符合题意,所以直线l的方程为21xy=−,即210xy++=或210xy−+=.20.已知椭圆C的中心在坐标原点,两焦点12,FF在x轴上,离心率为12,
点P在C上,且12PFF△的周长为6.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点2F的直线l交椭圆C于两点,AB,求1ABF面积的取值范围.【答案】(1)22143xy+=(2)(0,3【解析】【分析】(1)根据椭圆离心率为12,12PFF△的周长为6求出,ab可得
答案;(2)当l的斜率不存在时,令1x=求出AB可得1FAB的面积;当l的斜率存在时,设()():10lykxk=−与椭圆方程联立,利用弦长公式求出AB、点到直线的距离公式求出点2F到直线1l的距离d,可得
1FAB的面积为24264434+=+kkSk,令2343kt+=得231116433=−++St,再由t的范围可得答案.【小问1详解】设椭圆的半长轴长、半短轴长、半焦距分别为,,abc,因为12cea==,则2ac=,
因为12126PFPFFF++=,则226ac+=,即3ac+=,于是23cc+=,解得1c=,从而222,3abac==−=,因为椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆C的标准方程是22143xy+=;【小问
2详解】由(1)知,22431cab=−=−=,故()()121,0,1,0FF−,当l的斜率不存在时,令1x=得,32y=,故331,,1,22AB−,故3AB=,故1FAB的面积为12332S==,当l的斜率存在时,设()():10lykxk=−,
联立22:143xyC+=得()22223484120kxkxk+−+−=,因为直线l过椭圆内的点2F,所以Δ0,设()()1122,,,AxyBxy,则221212228412,3434kkxxxxkk−+
==++,则()222222121222841214143434kkABkxxxxkkk−=++−=+−++()2222212114414413434kkkkk++=+=++,设点()21,0F到直线1l的距离为d,则221kdk=+,故1FAB的面积为(
)22422261264434341kkkkSkkk++==+++,令2343kt+=,则234tk−=,则222236344233111664433ttttSttt−−+−−===−++,因为3t,所以110,3t,故21
1121114,,,333399tt++,223111131111,,0,433124334−+−−−++tt,故()231
1160,3433St=−++,综上:1FAB面积的取值范围是(0,3.【点睛】关键点点睛:第二问的关键点是利用弦长公式求出AB、点到直线的距离公式求出点2F到直线1l的距离d,可得1
FAB的面积.21.已知双曲线()2222:10,0xyCabab−=的焦点与椭圆22212xy+=的焦点相同,且双曲线C经过点()1,1P.(1)求双曲线C的标准方程;(2)设,AB为双曲线C上异于点P
的两点,记直线,PAPB的斜率为12,kk,若()()12111kk−−=.求直线AB恒过的定点.【答案】(1)2221xy−=(2)()0,1−【解析】【分析】(1)根据焦点坐标以及经过的点,代入即可求解,(2)联立直线与双曲线方程得韦达定
理,根据两点斜率公式求解两直线的斜率,代入韦达定理化简即可求解.【小问1详解】椭圆22212xy+=的焦点坐标为6,0,2故6,02为双曲线C的焦点,故双曲线23C:2c=,设双曲线C的方程为:222211.5xyaa−=−,代入()1,1P点,2
21111.5aa−=−,可得212a=或23a=,又因为双曲线中22ac,故212a=,双曲线方程为2221xy−=.【小问2详解】当直线AB斜率为0时,易得直线AB方程为:1y=,此时120kk==,符合()()121
11kk−−=,此时AB直线经过()0,1−,直线AB斜率不为0时,设直线:ABxmyn=+,联立直线AB与双曲线方程可得:()()22222214210,Δ8m20mymnynn−++−==+−.设()()1122,,,AxyBxy
,则直线PA斜率11111ykx−=−,直线PB斜率22211ykx−=−.由()()12111kk−−=易知:1212kkkk=+.代入12,kk可得:()1212121210xyyxxxyy+−+−+=.又因为1122,xmynxmyn=+=+.
原式可转化为()()()121221210myymnyyn−−−+−+=,由韦达定理可得:2121222214,2121nmnyyyymm−−=+=−−,代入式子中化简可得:()()10mnmn+−−=.故mn=或10mn+−=.若mn=,直线为xmym=+,恒过点()0,1−,若1
0mn+−=,直线方程为()1xmym=+−,直线恒过定点()1,1p,与题目中,AB为异于P的点矛盾,故直线恒过定点为()0,1−.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的定点问题:一般常采用两种方式:参数法:通过设点或者设参数,建立一个直线系或者曲线系方程,得到一个关于定点坐标的方程式
,将复杂的问题转化为简单的计算问题,特殊一般法,从特殊位置入手,找到定点,再证明该定点与变量无关.22.有一个半径为42的圆形纸片,设纸片上一定点F到纸片圆心E的距离为26,将纸片折叠,使圆周上一点M与点F重合,以点,FE所在的直线为x轴,线段EF的中点O为原点建立平面直角坐标
系.记折痕与ME的交点Q的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)P为曲线C上第一象限内的一点,过点P作圆()22:11Mxy++=的两条切线,分别交y轴于,DH两点,且32DH=,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,直线
l与曲线C交于,AB两点,且直线,PAPB的倾斜角互补,判断直线AB的斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22182xy+=(2)()2,1P(3)是定值,12【解析】【分析】(1)根据椭圆定义可得答案;(2)设点()()()
0000,0,0,0,PxyxyDm,()0,Hn,求出直线PD的方程,根据圆心M到直线、PDPH的距离为1可知,mn为方程()2000220xxyxx+−−=的两个实根,从而可得()24=−=+−DHmnmnmn,再由点P在椭圆C上,可得答案;(3)设:lykxm=
+,且()()1122,,,AxkxmBxkxm++,与椭圆方程联立,根据直线,PAPB的倾斜角互补,可得12k=或210km+−=代入直线方程可得答案.【小问1详解】由题意可知,4226PFPEPMPEMEEF+=+===,所以P点轨迹是以,FE为焦点,42为
长轴长的椭圆,所以曲线C的方程,即椭圆方程为22182xy+=;【小问2详解】由(1)可知C的方程为22182xy+=,设点()()()0000,0,0,0,PxyxyDm,()0,Hn,则直线PD的方程为00ymyxmx−=+,即()0000ymxxy
mx−−+=,因为圆心()1,0M−到直线PD的距离为1,即()0022001ymxmymx−++=−+,即()()()222220000002ymxymxmymxm−+=−−−+,即()2000220xmymx+−−=,同理()2000220x
nynx+−−=;由此可知,,mn为方程()2000220xxyxx+−−=的两个实根,所以00002,22yxmnmnxx+==−++;()()()22220000022000444484222yxxyxDHmnmnmnxxx++=−=+−=+
=+++,因为点()00,Pxy在椭圆C上,则2200182xy+=,则220024xy=−,则()20020388322xxDHx++==+,则2003440xx−−=,因为00x,则220002,214xxy==−=,即01y=,故存在点()2,1P满足题设条件;【小问3详解】由(1)可
知C的方程为22182xy+=,由题意,直线斜率存在,设:lykxm=+,且()()1122,,,AxkxmBxkxm++,联立方程组22182ykxmxy=++=,整理得()222418480kxkmxm+++−=,则()()()222Δ8441480kmkm=−
+−,可得2282mk+,且2121222848,4141kmmxxxxkk−+=−=++,因为直线,PAPB的倾斜角互补,所以0PAPBkk+=,可得121211022kxmkxmxx+−+−+=−−,整理得()()()1212212
410kxxmkxxm+−−+−−=,代入可得()()2224882124104141mkmkmkmkk−+−−−−−=++,即()242410kmkm+−+−=,即()()21210kk
m−+−=,解得12k=或210km+−=,当210km+−=时,即12mk=−,可得12ykxk=+−,即()12ykx−=−,此时直线l经过点()2,1P,不符合题意,所以直线l的斜率为12.获得更多资源请扫码
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