【文档说明】专题12 解析几何-十年(2012-2021)高考数学真题分项详解(全国通用)(解析版).docx,共(82)页,3.932 MB,由envi的店铺上传
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专题12解析几何【2021年】1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设B是椭圆22:15xCy+=的上顶点,点P在C上,则PB的最大值为()A.52B.6C.5D.2【答案】A【分析】设点()00
,Pxy,因为()0,1B,220015xy+=,所以()()()222222200000001251511426444PBxyyyyyy=+−=−+−=−−+=−++,而011y−,所以当014y=−时,PB的最大值为52.故选:A.2.(2021年全国
高考乙卷数学(理)试题)设B是椭圆2222:1(0)xyCabab+=的上顶点,若C上的任意一点P都满足||2PBb,则C的离心率的取值范围是()A.2,12B.1,12C.20,2D.10,2【答案】C【分析】设()00,Px
y,由()0,Bb,因为2200221xyab+=,222abc=+,所以()()2223422222220000022221ycbbPBxybaybyabbbcc=+−=−+−=−++++,因为0byb−
,当32bbc−−,即22bc时,22max4PBb=,即max2PBb=,符合题意,由22bc可得222ac,即202e;当32bbc−−,即22bc时,42222maxbPBabc=++,即422224babbc++,化简得,()2220c
b−,显然该不等式不成立.故选:C.3.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)点()3,0到双曲线221169xy−=的一条渐近线的距离为()A.95B.85C.65D.45【答案】A【分析】由题意可知,双曲线的渐近线方
程为:220169xy−=,即340=xy,结合对称性,不妨考虑点()3,0到直线340xy+=的距离:9095916d+==+.故选:A.4.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知1F,2F是椭圆C:22194xy+=的
两个焦点,点M在C上,则12MFMF的最大值为()A.13B.12C.9D.6【答案】C【分析】由题,229,4ab==,则1226MFMFa+==,所以2121292MFMFMFMF+=(当且
仅当123MFMF==时,等号成立).故选:C.二、多选题5.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知点P在圆()()225516xy−+−=上,点()4,0A、()0,2B,则()A.点P到直线AB的距离小于10B.点P到直线AB的距离大于
2C.当PBA最小时,32PB=D.当PBA最大时,32PB=【答案】ACD【分析】圆()()225516xy−+−=的圆心为()5,5M,半径为4,直线AB的方程为142xy+=,即240xy+−=,圆心
M到直线AB的距离为2252541111545512+−==+,所以,点P到直线AB的距离的最小值为115425−,最大值为1154105+,A选项正确,B选项错误;如下图所示:当PBA最大或最小时,PB与圆M相切,连接MP、BM,可知PMPB⊥,()()22052534BM=−
+−=,4MP=,由勾股定理可得2232BPBMMP=−=,CD选项正确.故选:ACD.三、填空题6.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)双曲线22145xy−=的右焦点到直线280xy+−=的距离为________.【答案】5【分析
】由已知,22543cab=+=+=,所以双曲线的右焦点为(3,0),所以右焦点(3,0)到直线280xy+−=的距离为22|3208|55512+−==+.故答案为:57.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知双曲线22:1(0)xCymm−=的一条渐近线为30xm
y+=,则C的焦距为_________.【答案】4【分析】由渐近线方程30xmy+=化简得3yxm=−,即3bam=,同时平方得2223bam=,又双曲线中22,1amb==,故231mm=,解得3,0mm==(舍去),2223142cabc=+=+==,故焦距24c=故答案为:48.(2021
年全国高考甲卷数学(理)试题)已知12,FF为椭圆C:221164xy+=的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQFF=,则四边形12PFQF的面积为________.【答案】8【分析】因为,PQ为C上关于坐标原点对称的
两点,且12||||PQFF=,所以四边形12PFQF为矩形,设12||,||PFmPFn==,则228,48mnmn+=+=,所以22264()2482mnmmnnmn=+=++=+,8mn=,即四边形12PFQ
F面积等于8.故答案为:8.9.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知O为坐标原点,抛物线C:22ypx=(0p)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQOP⊥,若6FQ=,则C的准线方程为______.【答案】32x=−【分析】抛物线C:22
ypx=(0p)的焦点,02pF,∵P为C上一点,PF与x轴垂直,所以P的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P的纵坐标为p,不妨设(,)2pPp,因为Q为x轴上一点,且PQOP⊥,所以Q在F的右侧,
又||6FQ=,(6,0),(6,)2pQPQp+=−uuur因为PQOP⊥,所以PQOP=2602pp−=,0,3pp=Q,所以C的准线方程为32x=−故答案为:32x=−.四、解答题10.(2
021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线2:2(0)Cypxp=的焦点F到准线的距离为2.(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足9PQQF=,求直线OQ斜率的最大值.【答案】(1)2
4yx=;(2)最大值为13.【分析】(1)抛物线2:2(0)Cypxp=的焦点,02pF,准线方程为2px=−,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为222ppp−−==,所以该抛物线的方程为24yx=;(2)设
()00,Qxy,则()00999,9PQQFxy==−−,所以()00109,10Pxy−,由P在抛物线上可得()()200104109yx=−,即20025910yx+=,所以直线OQ的斜率0002200010
25925910OQyyykyxy===++,当00y=时,0OQk=;当00y时,0010925OQkyy=+,当00y时,因为0000992522530yyyy+=,此时103OQk,当且仅当00925yy=,即035y=时,等号成立;当00y时,0OQk;
综上,直线OQ的斜率的最大值为13.11.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知抛物线()2:20Cxpyp=的焦点为F,且F与圆22:(4)1Mxy++=上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,,PAPB是C
的两条切线,,AB是切点,求PAB△面积的最大值.【答案】(1)2p=;(2)205.【分析】(1)抛物线C的焦点为0,2pF,42pFM=+,所以,F与圆22:(4)1Mxy++=上点的距离的最小值为
4142p+−=,解得2p=;(2)抛物线C的方程为24xy=,即24xy=,对该函数求导得2xy=,设点()11,Axy、()22,Bxy、()00,Pxy,直线PA的方程为()1112xyyxx−=−,即112xxyy=−,即11220xxyy−−=,同
理可知,直线PB的方程为22220xxyy−−=,由于点P为这两条直线的公共点,则10102020220220xxyyxxyy−−=−−=,所以,点A、B的坐标满足方程00220xxyy−−=,所以,
直线AB的方程为00220xxyy−−=,联立0022204xxyyxy−−==,可得200240xxxy−+=,由韦达定理可得1202xxx+=,1204xxy=,所以,()()()22222200121200000141
4164422xxABxxxxxyxxy=++−=+−=+−,点P到直线AB的距离为2002044xydx−=+,所以,()()()23002222000002041114442224PABxySABdxxy
xyx−==+−=−+△,()()2222000000041441215621xyyyyyy−=−+−=−−−=−++,由已知可得053y−−,所以,当05y=−时,PAB△的面积取最大值321202052=.12.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)抛物线C的顶点为
坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:1x=交C于P,Q两点,且OPOQ⊥.已知点()2,0M,且M与l相切.(1)求C,M的方程;(2)设123,,AAA是C上的三个点,直线12AA,13AA均与M相切.判断直线23AA与M的位置关系,并说明理由.【答案】(1)抛物线2:
Cyx=,M方程为22(2)1xy−+=;(2)相切,理由见解析【分析】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1,)CypxpPyQy=−,20,1120,21OPOQOPOQypp⊥=−=−==,所以抛物线C的方程为2y
x=,(0,2),MM与1x=相切,所以半径为1,所以M的方程为22(2)1xy−+=;(2)设111222333(),(,),(,)AxyAxyAxy若12AA斜率不存在,则12AA方程为1x=或3x=,若12AA方程为1
x=,根据对称性不妨设1(1,1)A,则过1A与圆M相切的另一条直线方程为1y=,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A,不合题意;若12AA方程为3x=,根据对称性不妨设12(3,3),(3,3),AA−则过1A与圆M相切的
直线13AA为33(3)3yx−=−,又1313313133113,033AAyykyxxyyy−=====−++,330,(0,0)xA=,此时直线1323,AAAA关于x轴对称,所以直线23AA与圆M相切;若直线121323,,AAAAAA斜率均存在,则1213231213231
11,,AAAAAAkkkyyyyyy===+++,所以直线12AA方程为()11121yyxxyy−=−+,整理得1212()0xyyyyy−++=,同理直线13AA的方程为1313()0xyyyyy−++=
,直线23AA的方程为2323()0xyyyyy−++=,12AA与圆M相切,12212|2|11()yyyy+=++整理得22212121(1)230yyyyy−++−=,13AA与圆M相切,同理22213131(1)230yyyyy−++−=所以23,yy为方程222
111(1)230yyyyy−++−=的两根,2112323221123,11yyyyyyyy−+=−=−−,M到直线23AA的距离为:21223122123213|2||2|121()1()1yyyyyyyy−++−=+++−−
22112222111|1|111(1)4yyyyy++===+−+,所以直线23AA与圆M相切;综上若直线1213,AAAA与圆M相切,则直线23AA与圆M相切.13.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)在平面直角坐标系xOy中,已知点()117,0F−、()
21217,02FMFMF−=,,点M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设点T在直线12x=上,过T的两条直线分别交C于A、B两点和P,Q两点,且TATBTPTQ=,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和.【答案】(1)()221116yxx−=;(
2)0.【分析】因为12122217MFMFFF−==,所以,轨迹C是以点1F、2F为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹C的方程为()222210,0xyabab−=,则22a=,可得1a=,2174ba=−=,所以,轨迹C的方程为()221116yxx−=;(2)设点1,2Tt
,若过点T的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线C无公共点,不妨直线AB的方程为112ytkx−=−,即1112ykxtk=+−,联立1122121616ykxtkxy=+−−=,消去y并整理可得()()222111111621602kxktkxtk−
+−+−+=,设点()11,Axy、()22,Bxy,则112x且212x.由韦达定理可得2111221216kktxxk−+=−,211221116216tkxxk−+=−,所以,()()()()2
2122121121122112111111222416tkxxTATBkxxkxxk+++=+−−=+−+=−,设直线PQ的斜率为2k,同理可得()()2222212116tkTPTQk++=−,因为TATBT
PTQ=,即()()()()22221222121211211616tktkkk++++=−−,整理可得2212kk=,即()()12120kkkk−+=,显然120kk−,故120kk+=.因此,直线AB与直线PQ的斜率之和
为0.【2012年——2020年】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知圆2260xyx+−=,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【分析】圆2260xyx+−=化为22(3
)9xy−+=,所以圆心C坐标为(3,0)C,半径为3,设(1,2)P,当过点P的直线和直线CP垂直时,圆心到过点P的直线的距离最大,所求的弦长最短,此时22||(31)(2)22CP=−+−=根据弦长公式得最小值为229||2982CP−=−=.故选:B.
2.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设12,FF是双曲线22:13yCx−=的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且||2OP=,则12PFF△的面积为()A.72B.3C.52D.2【答案】B【分析】
由已知,不妨设12(2,0),(2,0)FF−,则1,2ac==,因为12122OPFF==,所以点P在以12FF为直径的圆上,即12FFP是以P为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||PFPFFF+=,即2212||||16PFPF+=,又12||||22PFPFa
−==,所以2124||||PFPF=−=2212||||2PFPF+−12||||162PFPF=−12||||PFPF,解得12||||6PFPF=,所以12FFPS=△121||||32PFPF=故选:B3.(2020年全国统一
高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=()A.2B.3C.6D.9【答案】C【分析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知
||122ApAFx=+=,即1292p=+,解得6p=.故选:C.4.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知⊙M:222220xyxy+−−−=,直线l:220xy++=,P为l上的动点,过点P作⊙M的切线,PAPB,切点为,AB,当||||PM
AB最小时,直线AB的方程为()A.210xy−−=B.210xy+−=C.210xy−+=D.210xy++=【答案】D【分析】圆的方程可化为()()22114xy−+−=,点M到直线l的距离为22211
25221d++==+,所以直线l与圆相离.依圆的知识可知,四点,,,APBM四点共圆,且ABMP⊥,所以14442PAMPMABSPAAMPA===,而24PAMP=−,当直线MPl⊥时,min
5MP=,min1PA=,此时PMAB最小.∴()1:112MPyx−=−即1122yx=+,由1122220yxxy=+++=解得,10xy=−=.所以以MP为直径的圆的方程为()()()1110xxyy−++−=,
即2210xyy+−−=,两圆的方程相减可得:210xy++=,即为直线AB的方程.故选:D.5.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230xy−−=的距离为()A.55B.255C.355D.455【答案】B【分析】由于圆上的
点()2,1在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,设圆心的坐标为(),aa,则圆的半径为a,圆的标准方程为()()222xayaa−+−=.由题意可得()()22221aaa−+−=,可得2650aa−+=,解
得1a=或5a=,所以圆心的坐标为()1,1或()5,5,圆心到直线的距离均为121132555d−−==;圆心到直线的距离均为225532555d−−==圆心到直线230xy−−=的距离均为22555d−==;所以,圆心到直线230xy−−=的距离为
255.故选:B.6.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))设O为坐标原点,直线xa=与双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的两条渐近线分别交于,DE两点,若ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4
B.8C.16D.32【答案】B【分析】2222:1(0,0)xyCabab−=双曲线的渐近线方程是byxa=直线xa=与双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设D为在第一象限,E在第四象限联
立xabyxa==,解得xayb==故(,)Dab联立xabyxa==−,解得xayb==−故(,)Eab−||2EDb=ODE面积为:1282ODESabab===△双
曲线2222:1(0,0)xyCabab−=其焦距为2222222168cabab=+==当且仅当22ab==取等号C的焦距的最小值:8故选:B.7.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))在平面内,A,
B是两个定点,C是动点,若=1ACBC,则点C的轨迹为()A.圆B.椭圆C.抛物线D.直线【答案】A【分析】设()20ABaa=,以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:()(),0,
,0AaBa−,设(),Cxy,可得:()(),,,ACxayBCxay→→=+=−,从而:()()2ACBCxaxay→→=+−+,结合题意可得:()()21xaxay+−+=,整理可得:2221
xya+=+,即点C的轨迹是以AB中点为圆心,21a+为半径的圆.故选:A.8.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))设O为坐标原点,直线2x=与抛物线C:22(0)ypxp=交于D,E两点,若ODOE
⊥,则C的焦点坐标为()A.1,04B.1,02C.(1,0)D.(2,0)【答案】B【分析】因为直线2x=与抛物线22(0)ypxp=交于,ED两点,且ODOE⊥,根据抛物线的对
称性可以确定4DOxEOx==,所以()2,2D,代入抛物线方程44p=,求得1p=,所以其焦点坐标为1(,0)2,故选:B.9.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))若直线l与曲线y=x和x2+y2
=15都相切,则l的方程为()A.y=2x+1B.y=2x+12C.y=12x+1D.y=12x+12【答案】D【分析】设直线l在曲线yx=上的切点为()00,xx,则00x,函数yx=的导数为12yx=,则直线l的斜率012kx=,设直线l的方程为()0
0012yxxxx−=−,即0020xxyx−+=,由于直线l与圆2215xy+=相切,则001145xx=+,两边平方并整理得2005410xx−−=,解得01x=,015x=−(舍),则直线l的方程为210xy−+=,即1122yx=+.故选:D.10.(202
0年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))设双曲线C:22221xyab−=(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为5.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.8【答案】A【分析】5ca=,5ca=
,根据双曲线的定义可得122PFPFa−=,12121||42PFFPFFSP==△,即12||8PFPF=,12FPFP⊥,()22212||2PFPFc+=,()22121224PFPFPFPFc−+=,即22540aa−+=,解
得1a=,故选:A.11.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))双曲线C:22221(0,0)xyabab−=的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为A.2sin40°B.2cos40°
C.1sin50D.1cos50【答案】D【分析】由已知可得tan130,tan50bbaa−==,2222222sin50sin50cos50111tan501cos50cos50cos50
cbeaa+==+=+=+==,故选D.12.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知椭圆C的焦点为121,01,0FF−(),(),过F2的直线与C交于A,B两点.若222AFFB=││││,1
ABBF=││││,则C的方程为A.2212xy+=B.22132xy+=C.22143xy+=D.22154xy+=【答案】B【分析】法一:如图,由已知可设2FBn=,则212,3AFnBFABn===,由椭圆的定义有1
21224,22aBFBFnAFaAFn=+==−=.在1AFB△中,由余弦定理推论得22214991cos2233nnnFABnn+−==.在12AFF△中,由余弦定理得2214422243nnnn+−=,解得32n=.2222423,3,312,anabac====−=−
=所求椭圆方程为22132xy+=,故选B.法二:由已知可设2FBn=,则212,3AFnBFABn===,由椭圆的定义有121224,22aBFBFnAFaAFn=+==−=.在12AFF△和12BFF△中,由余弦定理得2221222144222co
s4,422cos9nnAFFnnnBFFn+−=+−=,又2121,AFFBFF互补,2121coscos0AFFBFF+=,两式消去2121coscosAFFBFF,,得223611nn+=,解得32n=.2222423,3,312,ana
bac====−=−=所求椭圆方程为22132xy+=,故选B.13.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ))若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆2231xypp+=的一个焦点,则p=A.2B.3C.4D.8【答案】D【分析】因为抛物线22
(0)ypxp=的焦点(,0)2p是椭圆2231xypp+=的一个焦点,所以23()2ppp−=,解得8p=,故选D.14.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ))设F为双曲线C:22221xyab−=(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交
于P、Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为A.2B.3C.2D.5【答案】A【分析】设PQ与x轴交于点A,由对称性可知PQx⊥轴,又||PQOFc==,||,2cPAPA=为以OF为直径的圆的半径,A为圆心||2cOA=.,22ccP
,又P点在圆222xya+=上,22244cca+=,即22222,22ccaea===.2e=,故选A.15.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))已知F是双曲线22:145xyC-=的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点,若=OPO
F,则OPF△的面积为A.32B.52C.72D.92【答案】B【分析】设点()00,Pxy,则2200145xy−=①.又453OPOF==+=,22009xy+=②.由①②得20259y=,即053y=,0115532232OPFS
OFy===,故选B.16.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))双曲线C:2242xy−=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点,若=POPF,则△PFO的面积为A.324B.
322C.22D.32【答案】A【分析】由222,2,6,abcab===+=.6,2PPOPFx==,又P在C的一条渐近线上,不妨设为在22yx=上,1133262224PFOPSOFy===△,故选A.17.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I卷))已知椭圆
C:2221(0)4xyaa+=的一个焦点为(20),,则C的离心率为A.13B.12C.22D.223【答案】C【详解】:根据题意,可知2c=,因为24b=,所以2228abc=+=,即22a=,所以椭圆C的离心率为22222
e==,故选C.18.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C交于M,N两点,则FMFN=A.5B.6C.7D.8【答案】D【分析】根据题意,过点(–2,0)且
斜率为23的直线方程为2(2)3yx=+,与抛物线方程联立22(2)34yxyx=+=,消元整理得:yy−+=2680,解得(1,2),(4,4)MN,又(1,0)F,所以(0,2),(3,4)FMFN==,从而可以求得03248FMFN=+=,故选D.19.(2018年全国
普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))已知双曲线C:2213xy−=,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=A.32B.3C.23D.4【答案】B【详解】:根
据题意,可知其渐近线的斜率为33,且右焦点为(2,0)F,从而得到30FON=,所以直线MN的倾斜角为60或120,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为60,可以得出直线MN的方程为3(2)yx=−,分别与两条渐近线33yx=和33yx=−联立
,求得33(3,3),(,)22MN−,所以2233(3)(3)322MN=−++=,故选B.20.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II))双曲线22221(0,0)xyabab−=的离心率为3,则其渐近线方程为A.2yx=
B.3yx=C.22yx=D.32yx=【答案】A【详解】:2222223,1312,2,cbcabeeaaaa−====−=−==因为渐近线方程为byxa=,所以渐近线方程为2yx=,选A.点睛:已知双曲线方程22
221(,0)xyabab−=求渐近线方程:22220xybyxaba−==.21.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文数(全国卷II))已知1F,2F是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若12PFPF⊥,且2160PFF=,则
C的离心率为A.312−B.23−C.312−D.31−【答案】D【详解】:在12FPF中,122190,60FPFPFF==设2||PFm=,则12122,3cFFmPFm===,又由椭圆定义可知122(31)aPFPFm=+=+则离心率22312(31)ccmeaam====−+,故选
D.22.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II))已知1F,2F是椭圆22221(0)xyCabab+=:的左,右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为36的直线上,12PFF△为等腰三角形,12120FFP=,则C的离心率为A.23B.12C.13D.14【
答案】D【详解】:因为12PFF△为等腰三角形,12120FFP=,所以PF2=F1F2=2c,由AP斜率为36得,2223112tan,sincos61313PAFPAFPAF===,,由正弦定理得2222sinsinPFPAFAFAPF=,所以2112211313
==4,π5431211sin()3221313caceacPAF===+−−,故选D.23.(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题)直线20xy++=分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆()2222xy−+=上,则A
BP△面积的取值范围是A.26,B.48,C.232,D.2232,【答案】A【详解】:直线xy20++=分别与x轴,y轴交于A,B两点()()A2,0,B0,2−−,则AB22=点P在圆22x22y−+=()上圆心为(2,0),则圆心
到直线距离1202222d++==故点P到直线xy20++=的距离2d的范围为2,32则22122,62ABPSABdd==故答案选A.24.(2018年全国卷Ⅲ文数高考试题)已知双曲线22221(00)xyCabab−=:,的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为A
.2B.2C.322D.22【答案】D【详解】:2e1()2cbaa==+=1ba=所以双曲线的渐近线方程为xy0=所以点(4,0)到渐近线的距离4d2211==+故选D25.(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题)设1F,
2F是双曲线2222:1xyCab−=()的左、右焦点,O是坐标原点.过2F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若16PFOP=,则C的离心率为A.5B.3C.2D.2【答案】B【详解】:由题可知22,PF
bOFc==POa=在2RtPOF中,222cosPOPFbFOFc==在12PFF△中,22221212212cosPO2PFFFPFbFPFFFc+−==()2222246322bcabcabcc+−==e3=故选B.26.(2017年全国普通
高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))已知F是双曲线C:2213yx−=的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则APF的面积为A.13B.12C.23D.32【答案】D【详解】由2224cab=+=得2c=,所以(2,0)F,将2x=代入2
213yx−=,得3=y,所以||3PF=,又点A的坐标是(1,3),故△APF的面积为133(21)22−=,选D.27.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(2017新课标全国卷Ⅰ文科)设A,B是椭圆C:2213xym+=长轴的两个端点,
若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是A.(0,1][9,)+B.(0,3][9,)+C.(0,1][4,)+D.(0,3][4,)+【答案】A【详解】当03m时,焦点在x轴上,要使C上存在点M满足
120AMB=,则tan603ab=,即33m,得01m;当3m时,焦点在y轴上,要使C上存在点M满足120AMB=,则tan603ab=,即33m,得9m,故m的取值范围为(0,1][9,)+,选A.28.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷)
)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为A.16B.14C.12D.10【答案】A
【详解】设11223344(,),(,),(,),(,)AxyBxyDxyExy,直线1l的方程为1(1)ykx=−,联立方程214(1)yxykx==−,得2222111240kxkxxk−−+=,∴21122124kxxk−−+=−212124kk+=,同理直线2l与抛物线的交点满足
22342224kxxk++=,由抛物线定义可知12342ABDExxxxp+=++++=221222222212121224244416482816kkkkkkkk++++=+++=,当且仅当121kk=−=(或1−)时,取等号.
29.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))若1a,则双曲线2221xya−=的离心率的取值范围是A.(2,)+B.(2,2)C.(1,2)D.(1,2)【答案】C【详解】221ca=
+,222222111caeaaa+===+,1aQ,2101a,212e,则02e,选C.30.(2017年全国普通高等学校招生统一考试)过抛物线C:y2=4x的焦点F,且斜率为3的直线交C于点M(M在x轴的上方),l为
C的准线,点N在l上且MN⊥l,则M到直线NF的距离为()A.5B.22C.23D.33【答案】C【分析】依题意得F(1,0),则直线FM的方程是y=3(x-1).由2314yxyx=−=得x=13或
x=3.由M在x轴的上方得M(3,23),由MN⊥l得|MN|=|MF|=3+1=4又∠NMF等于直线FM的倾斜角,即∠NMF=60°,因此△MNF是边长为4的等边三角形点M到直线NF的距离为34232=故选:C
.31.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))若双曲线C:22221xyab−=(0a,0b)的一条渐近线被圆()2224xy−+=所截得的弦长为2,则C的离心率为A.2B.3C.2D.233【答案】
A【详解】由几何关系可得,双曲线()222210,0xyabab−=的渐近线方程为0bxay=,圆心()2,0到渐近线距离为22213d=−=,则点()2,0到直线0bxay+=的距离为222023b
abdcab+===+,即2224()3cac−=,整理可得224ca=,双曲线的离心率2242cea===.故选A.32.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷)已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的左、右顶点分别
为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线20bxayab−+=相切,则C的离心率为A.63B.33C.23D.13【答案】A【详解】以线段12AA为直径的圆的圆心为坐标原点()0,0,半径为ra=,圆的方程为222xya+=,直
线20bxayab−+=与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即222abdaab==+,整理可得223ab=,即()2223,aac=−即2223ac=,从而22223cea==,则椭圆的离心率2633cea===,故选A.33.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数
学新课标Ⅱ卷))已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的一条渐近线方程为52yx=,且与椭圆221123xy+=有公共焦点.则C的方程为()A.221810xy−=B.22145xy−=C.22154xy−=D.2214
3xy−=【答案】B【分析】因为双曲线的一条渐近线方程为52yx=,则52ba=.①又因为椭圆221123xy+=与双曲线有公共焦点,双曲线的焦距26c=,即c=3,则a2+b2=c2=9.②由①②解得a=
2,b=5,则双曲线C的方程为22145xy−=.故选:B.34.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知方程222213xymnmn−=+−表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是A.(–1,3)B.(–
1,3)C.(0,3)D.(0,3)【答案】A【详解】:双曲线的焦点在x轴上,所以2234mnmn++−=,解得21m=,因为方程22113xynn−=+−表示双曲线,所以10{30nn+−,解得1{3nn
−,所以n的取值范围是()1,3−,故选A.35.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=42,|DE|=25,则C的焦点到准线的距离为A.8B.6C.4D.2【答案】C【详解】:如图,设抛物线方程为22y
px=,,ABDE交x轴于,CF点,则22AC=,即A点纵坐标为22,则A点横坐标为4p,即4OCp=,由勾股定理知2222DFOFDOr+==,2222ACOCAOr+==,即22224(5)()(22)()2pp+=+,解得4p=,即C的焦点到准线的距离为4,
故选C.36.()设F为抛物线2:4Cyx=的焦点,曲线()0kykx=与C交于点P,PFx⊥轴,则k=A.12B.1C.32D.2【答案】D【解析】试题分析:由抛物线的性质可得(1,2)221kPyk===,故选D.37.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)圆2228130+
−−+=xyxy的圆心到直线10axy+−=的距离为1,则a=A.43−B.34−C.3D.2【答案】A【详解】:由2228130xyxy+−−+=配方得22(1)(4)4xy−+−=,所以圆心为(1,4),因为圆22281
30xyxy+−−+=的圆心到直线10axy+−=的距离为1,所以224111aa+−=+,解得43a=−,故选A.38.((2016新课标全国Ⅱ理科)已知F1,F2是双曲线E:22221xyab−=的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin2113MFF=,则E的离心率为A.2B.
32C.3D.2【答案】A【详解】:由已知可得,故选A.39.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知O为坐标原点,F是椭圆C:22221(0)xyabab+=的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF
交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为A.13B.12C.23D.34【答案】A【详解】:如图取P与M重合,则由2(,0),(,)bAaMca−−直线22:()(0,)bbaAMyx
aEcaac=+−+−同理由222221(,0),(,)(0,)33bbbbBaMcGaceaacacac−===+−+,故选A.40.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知椭圆E的中心为坐标原点,离心率为12,E的右焦点与抛物线2:8Cyx=的焦点重合
,,AB是C的准线与E的两个交点,则AB=A.3B.6C.9D.12【答案】B【详解】:抛物线28yx=的焦点为(2,0),所以椭圆的右焦点为(2,0),即2,c=且221,4,12,2cabaca===−=椭圆的方程为221.1612xy+=抛物线准线为2,
x=−代入椭圆方程中得(2,3),(2,3),6.ABAB−−−=故选B.41.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知00(,)Mxy是双曲线C:2212xy−=上的一点,1F,2F是C的两个焦点,若120MFMF,则0y的取值范围是A.33(
,)33−B.33(,)66−C.2222(,)33−D.2323(,)33−【答案】A【详解】由题知12(3,0),(3,0)FF−,220012xy−=,所以12MFMF=0000(3,)(3,
)xyxy−−−−−=2220003310xyy+−=−,解得03333y−,故选A.42.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅱ))已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,∆ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为A.5B.2C.3
D.2【答案】D【详解】设双曲线方程为22221(0,0)xyabab−=,如图所示,ABBM=,,过点M作MNx⊥轴,垂足为N,在RtBMN中,BNa=,3MNa=,故点M的坐标为(2,3)Maa,代入双曲线方程得2222abac==
−,即222ca=,所以2e=,故选D.43.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)已知双曲线的离心率为2,则A.2B.C.D.1【答案】D【详解】由离心率cea=可得:222232aea+==,解得:1a=.44.(2014年全国普通高等
学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知抛物线C:的焦点为,是C上一点,,则A.1B.2C.4D.8【答案】A【详解】:根据抛物线的定义:到焦点的距离等于到准线的距离,又抛物线的准线方程为:14x=−,则有:014AFx=+,即有001544xx+=,可解得01x=.45.(
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知抛物线C:的焦点为F,准线为,P是上一点,Q是直线PF与C得一个交点,若4FPFQ=,则A.B.C.D.【答案】B【详解】:如图所示,因为4FPFQ=,故34PQPF=,过点Q作QMl
⊥,垂足为M,则//QMx轴,所以344MQPQPF==,所以3MQ=,由抛物线定义知,3QFMQ==,选B.46.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷))设F为抛物线2:3Cyx=的焦点,过F且倾斜角为
30的直线交C于A,B两点,则AB=A.303B.6C.12D.73【答案】C【详解】:由题意,得3(,0)4F.又因为03ktan303==,故直线AB的方程为33()34yx=−,与抛物线2=3yx联立,得216168
90xx−+=,设1122(,),(,)AxyBxy,由抛物线定义得,12ABxxp=++=168312162+=,选C.47.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷))设点()0,1
Mx,若在圆22:+1Oxy=上存在点N,使得45OMN=,则0x的取值范围是()A.1,1−B.11,22−C.2,2−D.22,22−【答案】A【详解】:依题意,直线MN与圆O有公共点即可,即圆心O到直线MN的
距离小于等于1即可,过O作OA⊥MN,垂足为A,在RtOMA中,因为OMA045=,故02sin452OAOMOM==1,所以2OM,则2012x+,解得011x−.48.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷))设F为抛物线C:23yx=的焦点,
过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为A.334B.938C.6332D.94【答案】D【详解】:直线AB的方程为33()34yx=−,代入抛物线的方程可得:2412390yy−−=,设A11(,)xy、B2
2(,)xy,则所求三角形的面积为121213()424yyyy+−=94,故选D.49.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则的面积为A.B.C.D.【答案】C【详解】易知2OF=,过P点作
准线的垂线交于M,可知42PM=,F在线段PM上的射影记为F,则22FM=,故22FP=,由勾股定理可知,26FF=,故1·2?26232S==50.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷)已知椭圆22xa+22yb=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),
过点F的直线交椭圆于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为A.245x+236y=1B.236x+227y=1C.227x+227x=1D.218y+218x=1【答案】D【详解】设11(,)Axy、22(,)
Bxy,所以2211222222221{1xyabxyab+=+=,运用点差法,所以直线AB的斜率为22bka=,设直线方程为22(3)byxa=−,联立直线与椭圆的方程222224()690abxbxba+−+−=,所以212226
2bxxab+==+;又因为229ab−=,解得229,18ba==.51.(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学)设1F、2F是椭圆E:22221(0)xyabab+=的左、右焦点,P为直线32ax=上
一点,21FPF是底角为30的等腰三角形,则E的离心率为A.12B.23C.34D.45【答案】C【详解】:如下图所示,21FPF是底角为30的等腰三角形,则有1221221,30FFPFPFFFPF===所以2260,30PFAFPA==,所以22322322PFAFacac
==−=−又因为122FFc=,所以,232cac=−,所以34cea==所以答案选C.二、填空题52.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知F为双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3
,则C的离心率为______________.【答案】2【分析】联立22222221xcxyababc=−==+,解得2xcbya==,所以2bBFa=.依题可得,3BFAF=,AFca=−,即()2223bcaaca
aca−==−−,变形得3caa+=,2ca=,因此,双曲线C的离心率为2.故答案为:2.53.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))设双曲线C:22221xyab−=(a>0,b>0)的一条渐近线为y=2x,则C的离
心率为_________.【答案】3【分析】由双曲线方程22221xyab−=可得其焦点在x轴上,因为其一条渐近线为2yx=,所以2ba=,2213cbeaa==+=.故答案为:354.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课
标Ⅰ))已知双曲线C:22221(0,0)xyabab−=的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点.若1FAAB=,120FBFB=,则C的离心率为____________.【答案】2.
【分析】如图,由1,FAAB=得1.FAAB=又12,OFOF=得OA是三角形12FFB的中位线,即22//,2.BFOABFOA=由120FBFB=,得121,,FBFBOAFA⊥⊥则1OBOF=有1AOBAOF=,又OA与OB都是渐近线,得21,BOFAOF=又21BOFAOBAO
F++=,得02160,BOFAOFBOA===.又渐近线OB的斜率为0tan603ba==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2cbeaa==+=+=.55.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))设12FF,为椭圆22:+13620xyC=的两个焦
点,M为C上一点且在第一象限.若12MFF△为等腰三角形,则M的坐标为___________.【答案】()3,15【分析】由已知可得2222236,20,16,4abcabc===−==,11228MFFFc===.∴24MF=.设
点M的坐标为()()0000,0,0xyxy,则121200142MFFSFFyy==△,又122201482415,44152MFFSy=−==△,解得015y=,()2201513620x+=,解得03x=
(03x=−舍去),M的坐标为()3,15.56.(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题)已知点()11M,−和抛物线24Cyx=:,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若90AMB=,则k=________.【答案】2【分析】:设()()1
122A,,B,xyxy则2112224{4yxyx==所以22121244yyxx−=−所以1212124kyyxxyy−==−+取AB中点()00M'xy,,分别过点A,B作准线x1=−的垂线,垂足分别为A,B'因为AMB90=,()()'111MM'222ABAFB
FAABB==+=+,因为M’为AB中点,所以MM’平行于x轴因为M(-1,1)所以01y=,则122yy+=即k2=故答案为2.57.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))已知双曲线C:22221(0,0)xyabab−=的右顶点为A,以A为圆心,b为
半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线于交M、N两点,若60MAN=,则C的离心率为__________.【答案】233【详解】如图所示,由题意可得|OA|=a,|AN|=|AM|=b,∵∠MAN=60°
,∴|AP|=32b,∴|OP|=22223||||4OAPAab−=−.设双曲线C的一条渐近线y=bax的倾斜角为θ,则tanθ=223||2||34bAPOPab=−.又tanθ=ba,∴223234bbaab=−,解得a2=3b2,∴e
=221231133ba+=+=.答案:23358.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知F是抛物线C:28yx=的焦点,是C上一点,F的延长线交y轴于点.若为F的中点,则F=____________.【答案】6【分析】如图所示,不妨设点M位于第
一象限,设抛物线的准线与x轴交于点'F,作MBl⊥与点B,NAl⊥与点A,由抛物线的解析式可得准线方程为2x=−,则2,4ANFF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线'32ANFFBM+==,由抛物线的定义有:3MFMB==,结合题意
,有3MNMF==,故336FNFMNM=+=+=.59.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))(2017新课标全国III文科)双曲线22219xya−=(a>0)的一条渐近线方程为35yx=,则a=______________.【答案】5【详解】
由双曲线的标准方程可得渐近线方程为3yxa=,结合题意可得5a=.60.(2016年全国普通高等学校招生统一考试))设直线2yxa=+与圆C:x2+y2-2ay-2=0相交于A,B两点,若23AB=,则圆C的面积为_____
___【答案】4【详解】因为圆心坐标与半径分别为2(0,),2=+Cara,所以圆心到直线的距离222aaad−==,则22()322aa+=+,解之得22a=,所以圆的面积2(22)4==+=Sr,应填答案
4.61.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))已知直线l:360xy−+=与圆2212xy+=交于,AB两点,过,AB分别作l的垂线与x轴交于,CD两点.则CD=_________.【
答案】4【详解】:由360xy−+=,得36xy=−,代入圆的方程,整理得23360yy−+=,解得1223,3yy==,所以120,3xx==−,所以221212()()23ABxxyy=−+−=.又直线l的倾斜角为30,由平面几何知识知在梯形ABDC中,4cos3
0ABCD==.62.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国3卷))已知直线l:330mxym++−=与圆2212xy+=交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若||23AB=,则||CD
=__________.【答案】4【分析】因为23AB=,且圆的半径为23r=,所以圆心()0,0到直线330mxym++−=的距离为2232ABr−=,则由23331mm−=+,解得33m=−,代入直线l的方程,得3233yx=+,所以直线l的倾斜角为30,由平面几何知识知在梯形
ABDC中,4cos30ABCD==.故答案为463.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知F是双曲线22:18yCx−=的右焦点,P是C左支上一点,()0,66A,当APF周长最小时,该三角形的面积为.
【答案】126【分析】设双曲线的左焦点为1F,由双曲线定义知,12PFaPF=+,∴△APF的周长为|PA|+|PF|+|AF|=|PA|+12aPF++|AF|=|PA|+1PF+|AF|+2a,由于2||aAF
+是定值,要使△APF的周长最小,则|PA|+1PF最小,即P、A、1F共线,∵()0,66A,()13,0F−∴直线1AF的方程为1366xy+=−,即326yx=−代入2218yx−=整理得266960yy+−=,解得26y=或86y=−(舍),所以P点的纵坐标为2
6,∴111166662622APFAFFPFFSSS=−−=126.故答案为:126.64.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))一个圆经过椭圆221164xy+=的
三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为___________.【答案】22325()24xy−+=【详解】设圆心为(a,0),则半径为4a−,则222(4)2aa−=+,解得32a=,故圆的方程为223
25()24xy−+=.考点:椭圆的几何性质;圆的标准方程65.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷带解析))设点M(0x,1),若在圆O:221xy+=上存在点N,使得∠OMN=45°,则0x的
取值范围是________.【答案】[1,1]−【详解】:直线MN与圆O有公共点即可,即圆心O到直线MN的距离小于等于1即可,如图,过OA⊥MN,垂足为A,在RtOMA中,因为∠OMN=45,所以sin45OAOM==212OM,解得2OM,因为点M(0x,1),所以2
012OMx=+,解得011x−,故0x的取值范围是[1,1]−.三、解答题66.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知A、B分别为椭圆E:2221xya+=(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,8AGGB
=,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.【答案】(1)2219xy+=;(2)证明详见解析.【分析】(1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程222:1(1)xE
yaa+=可得:(),0Aa−,(),0Ba,()0,1G(),1AGa=,(),1GBa=−218AGGBa=−=,29a=椭圆方程为:2219xy+=(2)证明:设()06,Py,则直线AP的方程为
:()()00363yyx−=+−−,即:()039yyx=+联立直线AP的方程与椭圆方程可得:()2201939xyyyx+==+,整理得:()2222000969810yxyxy+++−=,解得:
3x=−或20203279yxy−+=+将20203279yxy−+=+代入直线()039yyx=+可得:02069yyy=+所以点C的坐标为20022003276,99yyyy−+++.同理可得:点D的
坐标为2002200332,11yyyy−−++当203y时,直线CD的方程为:0022200002222000022006291233327331191yyyyyyyxyyyyyy−−++−−−=−−+−++−++
,整理可得:()()()2220000002224200000832338331116963yyyyyyyxxyyyyy+−−+=−=−+++−−整理得:()()0002220004243323333yyyyxxyyy=+=−−
−−所以直线CD过定点3,02.当203y=时,直线CD:32x=,直线过点3,02.故直线CD过定点3,02.67.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))已知椭圆C1:22221xyab+=(a
>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=43|AB|.(1)求C1的离心率;(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.【答案】
(1)12;(2)1C:2211612xy+=,2C:28yx=.【分析】:(1)因为椭圆1C的右焦点坐标为:(c,0)F,所以抛物线2C的方程为24ycx=,其中22cab=−.不妨设,AC在第一象限,因为椭圆1C的方程为:22221xyab+=,所以当xc=时
,有222221cybyaba+==,因此,AB的纵坐标分别为2ba,2ba−;又因为抛物线2C的方程为24ycx=,所以当xc=时,有242yccyc==,所以,CD的纵坐标分别为2c,2c−,故22||bABa
=,||4CDc=.由4||||3CDAB=得2843bca=,即2322()ccaa=−,解得2ca=−(舍去),12ca=.所以1C的离心率为12.(2)由(1)知2ac=,3bc=,故22122:143xyCcc+=,所以1C的四个顶点坐标
分别为(2,0)c,(2,0)c−,(0,3)c,(0,3)c−,2C的准线为xc=−.由已知得312cccc+++=,即2c=.所以1C的标准方程为2211612xy+=,2C的标准方程为28yx=.68.(2020年全国统一高考数学试卷(
理科)(新课标Ⅱ))已知椭圆C1:22221xyab+=(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=43|AB|.(1)求
C1的离心率;(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.【答案】(1)12;(2)221:13627xyC+=,22:12Cyx=.【分析】(1)(),0Fc,ABx⊥轴且与椭圆1C相交于A、B两点,则直线AB的方程为xc=,联立2222
2221xcxyababc=+==+,解得2xcbya==,则22bABa=,抛物线2C的方程为24ycx=,联立24xcycx==,解得2xcyc==,4CDc=,43CDAB=,即28
43bca=,223bac=,即222320caca+−=,即22320ee+−=,01eQ,解得12e=,因此,椭圆1C的离心率为12;(2)由(1)知2ac=,3bc=,椭圆1C的方程为2222143xycc+=,联立2
22224143ycxxycc=+=,消去y并整理得22316120xcxc+−=,解得23xc=或6xc=−(舍去),由抛物线的定义可得25533cMFcc=+==,解得3c=.因此,曲线1C的标准方程为2213627xy+=,曲线
2C的标准方程为212yx=.69.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))已知椭圆222:1(05)25xyCmm+=的离心率为154,A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线6x=上,且||||BPBQ=,BPBQ⊥,求APQ的面积
.【答案】(1)221612525xy+=;(2)52.【分析】(1)222:1(05)25xyCmm+=5a=,bm=,根据离心率22154115cbmeaa==−=−=,解得5
4m=或54m=−(舍),C的方程为:22214255xy+=,即221612525xy+=;(2)不妨设P,Q在x轴上方点P在C上,点Q在直线6x=上,且||||BPBQ=,BPBQ⊥,过点P作x轴垂线,交点为M,设6x=与x轴交点为N根据题意画出图形,如图||||BPBQ=
,BPBQ⊥,90PMBQNB==,又90PBMQBN+=,90BQNQBN+=,PBMBQN=,根据三角形全等条件“AAS”,可得:PMBBNQ△△,221612525xy+=,(5,0)B,651PMBN==
−=,设P点为(,)PPxy,可得P点纵坐标为1Py=,将其代入221612525xy+=,可得:21612525Px+=,解得:3Px=或3Px=−,P点为(3,1)或(3,1)−,①当P点为(3,1)时,故532MB=−=,PMBBNQ△△,||||2MBNQ==,可
得:Q点为(6,2),画出图象,如图(5,0)A−,(6,2)Q,可求得直线AQ的直线方程为:211100xy−+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ的距离为:222311110555125211d−+===+,根据两点间距
离公式可得:()()22652055AQ=++−=,APQ面积为:15555252=;②当P点为(3,1)−时,故5+38MB==,PMBBNQ△△,||||8MBNQ==,可得:Q点为(6,8),画出图象,如图(5,0)A−,(6,8)Q,可求得直线AQ的直线方程为:81
1400xy−+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ的距离为:()22831114055185185811d−−+===+,根据两点间距离公式可得:()()226580185AQ=++−=,A
PQ面积为:15518522185=,综上所述,APQ面积为:52.70.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知点A,B关于坐标原点O对称,│AB│=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径.(2)是否存在定点P,使得当A运动时,
│MA│-│MP│为定值?并说明理由.【答案】(1)2或6;(2)见解析.【分析】(1)A在直线0xy+=上设(),Att−,则(),Btt−又AB4=2816t=,解得:2t=M过点A,B圆心M必在直线yx=上设(),Maa,圆的半径为rM与20x+=相切2ra=+
又MAMBr==,即()()22222aar−++=()()()222222aaa−++=+,解得:0a=或4a=当0a=时,2r=;当4a=时,6r=M的半径为:2或6(2)存在定点()1,0P,使得1MAMP−=说明如下:A,B关于原点对称且AB4=
直线AB必为过原点O的直线,且2OA=①当直线AB斜率存在时,设AB方程为:ykx=则M的圆心M必在直线1=−yxk上设(),Mkmm−,M的半径为rM与20x+=相切2rkm=−+又222224rMAOAOMkmm==+=++22224kmkmm
−+=++,整理可得:24mkm=−即M点轨迹方程为:24yx=,准线方程为:1x=−,焦点()1,0FMAr=,即抛物线上点到2x=−的距离1MAMF=+1MAMF−=当P与F重合,即P点坐标为()1,0时,1MAMP−=②当直线AB斜率不存在时,则直线AB方程为
:0x=M在x轴上,设(),0Mn224nn+=+,解得:0n=,即()0,0M若()1,0P,则211MAMP−=−=综上所述,存在定点()1,0P,使得MAMP−为定值.71.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为32的直线
l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若3APPB=,求|AB|.【答案】(1)12870xy−−=;(2)4133.【分析】(1)设直线l方程为:32yx
m=+,()11,Axy,()22,Bxy由抛物线焦半径公式可知:12342AFBFxx+=++=1252xx+=联立2323yxmyx=+=得:()229121240xmxm+−+=则()2212121440mm=−−12m121212592mxx−+=−=,解得:78m=
−直线l的方程为:3728yx=−,即:12870xy−−=(2)设(),0Pt,则可设直线l方程为:23xyt=+联立2233xytyx=+=得:2230yyt−−=则4120t=+13t
−122yy+=,123yyt=−3APPB=123yy=−21y=−,13y=123yy=−则()2121241341314412933AByyyy=++−=+=72.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(
新课标Ⅱ))已知12,FF是椭圆2222:1(0)xyCabab+=的两个焦点,P为C上一点,O为坐标原点.(1)若2POFV为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得12PFPF⊥,且12F
PF△的面积等于16,求b的值和a的取值范围.【答案】(1)31e=−;(2)4b=,a的取值范围为[42,)+.【分析】(1)连结1PF,由2POFV为等边三角形可知:在12FPF△中,1290FPF
=,2PFc=,13PFc=,于是1223aPFPFcc=+=+,故椭圆C的离心率为23113cea===−+;(2)由题意可知,满足条件的点(,)Pxy存在,当且仅当12162yc=,1yyxcxc=−+−,22221xyab+=,即16cy=①222xyc+=②22221
xyab+=③由②③以及222abc=+得422byc=,又由①知22216yc=,故4b=;由②③得22222()axcbc=−,所以22cb,从而2222232abcb=+=,故42a;当4b=,42a时,存在满足条件的点P.故4b=,a的取值范围为[42,)+.73.(2019年全
国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ))已知点A(−2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为−12.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G
.(i)证明:PQG是直角三角形;(ii)求PQG面积的最大值.【答案】(1)详见解析(2)详见解析【分析】(1)直线AM的斜率为(2)2yxx−+,直线BM的斜率为(2)2yxx−,由题意可知:22124,(2)222yyxyxxx
=−+=+−,所以曲线C是以坐标原点为中心,焦点在x轴上,不包括左右两顶点的椭圆,其方程为()221,242xyx+=;(2)(i)设直线PQ的方程为ykx=,由题意可知0k,直线PQ的方程与椭圆方程2224xy+=联立,即22222
,,2124.2.21xykxkxykyk==++==+或222,212.21xkkyk−=+−=+,点P在第一象限,所以22222222(,),(,)21212121kkPQk
kkk−−++++,因此点E的坐标为22(,0)21k+直线QE的斜率为2QEkk=,可得直线QE方程:2221kkyxk=−+,与椭圆方程联立,222,22124.kkyxkxy=−++=,消去
y得,2222224128(2)02121kxkkxkk++−−=++(*),设点11(,)Gxy,显然Q点的横坐标2221k−+和1x是方程(*)的解所以有22211222212826421221(2)
21kkkxxkkkk+−−++==++++,代入直线QE方程中,得31222(2)21kykk=++,所以点G的坐标为232222642(,)(2)21(2)21kkkkkk+++++,直线PG的斜率为;332222222222222
2(2)1(2)2121642642(2)(2)2121PGkkkkkkkkkkkkkkkk−−++++===−++−+−+++,因为1()1,PQPGkkkk=−=−所以PQPG⊥,因此PQG是直角三角形;(ii)由(i)可知:22222222(,),(,)21212121kkPQkkkk
−−++++,G的坐标为232222642(,)(2)21(2)21kkkkkk+++++,22222222222241()()2121212121kkkPQkkkkk−−+=−+−=+++++,23222222222226422241()()(2)2121(2)2121(2)21kkk
kkPGkkkkkkkk++=−+−=++++++++,22342222141418()2252(2)2121PQGkkkkkSkkkkk+++==+++++42'4228(1)(1)(232)(252)kkkkSkk−+−++=++,因为0k
,所以当01k时,'0S,函数()Sk单调递增,当1k时,'0S,函数()Sk单调递减,因此当1k=时,函数()Sk有最大值,最大值为16(1)9S=.74.(2019年全国统一高考数学试卷(
理科)(新课标Ⅲ))已知曲线C:y=22x,D为直线y=12−上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的
中点,求四边形ADBE的面积.【答案】(1)见详解;(2)3或42.【分析】(1)证明:设1(,)2Dt−,11(,)Axy,则21112yx=.又因为212yx=,所以y'x=.则切线DA的斜率为1x,故1111
()2yxxt+=−,整理得112210txy−+=.设22(,)Bxy,同理得222210txy−+=.11(,)Axy,22(,)Bxy都满足直线方程2210txy−+=.于是直线2210txy−+=过点,AB,而两个不同的点确定一条
直线,所以直线AB方程为2210txy−+=.即2(21)0txy+−+=,当20,210xy=−+=时等式恒成立.所以直线AB恒过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB的方程为12ytx=+.由2122ytxxy=+=
,可得2210xtx−−=,于是2121212122,1,()121xxtxxyytxxt+==−+=++=+2222121212||1||1()42(1)ABtxxtxxxxt=+−=++−=+.设12,dd分别为点,DE到直线AB的距离,则
212221,1dtdt=+=+.因此,四边形ADBE的面积()()22121||312SABddtt=+=++.设M为线段AB的中点,则21,2Mtt+,由于EMAB⊥,而()2,2EMtt=−,AB与向量(1,)t平行,所以()220ttt+−=,解得0t=或
1t=.当0t=时,3S=;当1t=时42S=因此,四边形ADBE的面积为3或42.75.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I卷))设抛物线22Cyx=:,点()20A,,()20B−,,过
点A的直线l与C交于M,N两点.(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:ABMABN=.【答案】(1)112yx=+或112yx=−−;(2)见解析.【分析】(1)当l与x轴垂直时,l的方程为2x=,可得M的坐标为()2
,2或()2,2−.所以直线BM的方程为112yx=+或112yx=−−;(2)设l的方程为2xty=+,()11,Mxy、()22,Nxy,由222xtyyx=+=,得2240yty−−=,可知122yyt+=,124yy=−
.直线BM、BN的斜率之和为()()()()()()()()21122112121212122244222222BMBNxyxytyytyyyykkxxxxxx+++++++=+==++++++()()()()()()1212121224244202222tyyy
yttxxxx++−+===++++,所以0BMBNkk+=,可知BM、BN的倾斜角互补,所以ABMABN=.综上,ABMABN=.76.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))设椭圆22:12xCy+=的右焦点为F,
过F的直线l与C交于,AB两点,点M的坐标为(2,0).(1)当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;(2)设O为坐标原点,证明:OMAOMB=.【答案】(1)AM的方程为222yx=−+或222yx=−;(2)证明见解析.【分
析】(1)由已知得()1,0F,l的方程为1x=.由已知可得,点A的坐标为21,2或21,2−.所以AM的方程为222yx=−+或222yx=−.(2)当l与x轴重合时,0OMAOMB==o.当l与x轴垂直时
,OM为AB的垂直平分线,所以OMAOMB=.当l与x轴不重合也不垂直时,设l的方程为()()10ykxk=−,()()1122,,,AxyBxy,则122,2xx,直线MA、MB的斜率之和为121222MAMByykkxx+=+−−.由1122,yk
kxykxk=−=−得()()()12121223422MAMBkxxkxxkkkxx−+++=−−.将()1ykx=−代入2212xy+=得()2222214220kxkxk+−+−=.所以,22121222422,2121kkxxxxkk−+==+
+.则()33312122441284234021kkkkkkxxkxxkk−−++−++==+.从而0MAMBkk+=,故MA、MB的倾斜角互补,所以OMAOMB=.综上,OMAOMB=.77
.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II))设抛物线24Cyx=:的焦点为F,过F且斜率为(0)kk的直线l与C交于A,B两点,||8AB=.(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,(2)()()2
23216xy−+−=或()()22116144xy−++=.【详解】:(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x–1)(k>0).设A(x1,y1),B(x2,y2).由()214ykxyx=−=得()2222240kxkxk−++=
.216160k=+=,故212224kxxk++=.所以()()21224411kABAFBFxxk+=+=+++=.由题设知22448kk+=,解得k=–1(舍去),k=1.因此l的方程为y=x–1
.(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为()23yx−=−−,即5yx=−+.设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则()()002200051116.2yxyxx=−+−++=+,解得0032xy==,或00116.x
y==−,因此所求圆的方程为()()223216xy−+−=或()()22116144xy−++=.78.(2018年全国卷Ⅲ文数高考试题)已知斜率为k的直线l与椭圆22143xyC+=:交于A,B两点.线段AB的中点为(1,)(0)Mmm.(1)证明:12k−;
(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且0FPFAFB++=.证明:2FPFAFB=+.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【详解】:(1)设()11Axy,,()22Bxy,,则2211143xy+=,
2222143xy+=.两式相减,并由1212=yykxx−−得1212043xxyyk+++=.由题设知1212xx+=,122yym+=,于是34km=−.由题设得211,043mm+302m,故12k−.(2)由
题意得F(1,0).设()33Pxy,,则()()()()33112211100xyxyxy−+−+−=,,,,.由(1)及题设得()31231xxx=−+=,()31220yyym=−+=−.又点P在C上,所以34m=,从而312P−,,
3||=2FP.于是()()222211111||1131242xxFAxyx=−+=−+−=−.同理2||=22xFB−.所以()121|43|||2FAFBxx+=−+=.故2||=|
|+||FPFAFB.79.(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题)已知斜率为k的直线l与椭圆22143xyC+=:交于A,B两点,线段AB的中点为()()10Mmm,.(1)证明:12k−;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且0FPFAFB++=.证明:FA,FP,FB成等差数列,并求该
数列的公差.【答案】(1)12k−(2)32128或32128−【详解】:(1)设()()1122,,,AxyBxy,则222211221,14343xyxy+=+=.两式相减,并由1212yykxx−=−得1212043xxyyk+++=.由题设知12121,22xxyym++==,
于是34km=−.①由题设得302m,故12k−.(2)由题意得()1,0F,设()33,Pxy,则()()()()3311221,1,1,0,0xyxyxy−+−+−=.由(1)及题设得()()31231231,20xxxyyym
=−+==−+=−.又点P在C上,所以34m=,从而31,2P−,32FP=.于是()()2222111111131242xxFAxyx=−+=−+−=−.同理222xFB=−
.所以()121432FAFBxx+=−+=.故2FPFAFB=+,即,,FAFPFB成等差数列.设该数列的公差为d,则()2121212112||422dFBFAxxxxxx=−=−=+−.②将34m=代入①得1k=−.所以l的方程为74yx=
−+,代入C的方程,并整理得2171404xx−+=.故121212,28xxxx+==,代入②解得32128d=.所以该数列的公差为32128或32128−.80.(2017年全国卷文数高考试题)设A,B为曲线C:24xy=上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜
率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.【答案】(1)1;(2)y=x+7..【分析】:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,22121244xxyy==,,x1+x2=4,
于是直线AB的斜率12121214yyxxkxx−+===−.(2)由24xy=,得2xy=.设M(x3,y3),由题设知312x=,解得x3=2,于是M(2,1).设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.将y=x+m代入24xy
=得x2-4x-4m=0.当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,1,2221xm=+.从而12242(1)ABxxm=−=+.由题设知|AB|=2|MN|,即42(1)2(1)mm+=+,解得m=7.所以直线A
B的方程为y=x+7.81.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))已知椭圆C:2222=1xyab+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,32),P4(1
,32)中恰有三点在椭圆C上.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)设直线l不经过P2点且与C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.【答案】(1)2214xy+=.(2)证明见解析.【详解】:(1)由于3P,4P两点关于y轴对称,故由题设知C经过3
P,4P两点.又由222211134abab++知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此222111314bab=+=,解得2241ab==.故C的方程为2214xy+=.(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0t,且2t,可得A,B的坐标分别为(t,242t−),(t,242t−−).则22124242122ttkktt−−−++=−=−,得2t=,不符合题设
.从而可设l:ykxm=+(1m).将ykxm=+代入2214xy+=得()222418440kxkmxm+++−=由题设可知()22=16410km−+.设A(x1,y1),B(x2,y2),则
x1+x2=2841kmk−+,x1x2=224441mk−+.而12121211yykkxx−−+=+121211kxmkxmxx+−+−=+()()12121221kxxmxxxx+−+=.由题设121kk+=−,故()()()12122110kxxmxx++−+=.即()()22
244821104141mkmkmkk−−++−=++.解得12mk+=−.当且仅当1m−时,0,欲使l:12myxm+=−+,即()1122myx++=−−,所以l过定点(2,1−)82.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新
课标2卷))设O为坐标原点,动点M在椭圆C22:12xy+=上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足2NPNM=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线3x=−上,且1OPPQ=.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.【答案】(1)222xy+=
;(2)见解析.【详解】(1)设P(x,y),M(00,xy),则N(0,0x),00NP(x,),NM0,xyy=−=()由NP2NM=得0022xxyy==,.因为M(00,xy)在C上,所以22x122y+=.因此点P的轨迹为222xy+=.由题
意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n),则()()OQ3tPF1mnOQPF33mtn=−=−−−=+−,,,,,()OPmnPQ3mtn==−−−,,(,).由OPPQ1=得-3m-2m+tn-2n=1,又由(1)知222mn+=,故3+3m-tn=0.所以OQ
PF0=,即OQPF⊥.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.83.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))在直角坐标系xOy中,曲线22yxmx=+−与x轴交于A,B两点,点C的坐标为(0,
1).当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.【答案】(1)不会;(2)详见解析【详解】:(1)不能出现AC⊥BC的情况,理由如下:设1,0Ax(),2,0Bx(),则12xx,满足220xm
x+−=,所以122xx=−.又C的坐标为(0,1),故AC的斜率与BC的斜率之积为121112xx−−=−,所以不能出现AC⊥BC的情况.(2)BC的中点坐标为(2122x,),可得BC的中垂线方程为22x122yxx−=−().由(
1)可得12xxm+=−,所以AB的中垂线方程为2mx=−.联立222122mxxyxx=−−=−,,又22220xmx+−=,可得212mxy=−=−,,所以过A、B、C三点的圆的圆心坐标为(122m,−−),半径292mr+=,故圆在y轴上截得的弦长为22232m
r−=(),即过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.84.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标3卷))已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点()4,2P−,求直线l
与圆M的方程.【答案】(1)证明见解析;(2)20xy−−=,()()223110xy−+−=或240xy+−=,2291854216xy−++=.【详解】(1)设()()1122,,,AxyBxy,:2lxmy=+.由22,2xmyyx=+=可得2240ym
y−−=,则124yy=−.又221212,22yyxx==,故()2121244yyxx==.因此OA的斜率与OB的斜率之积为1212414yyxx−==−,所以OAOB⊥.故坐标原点O在圆M上.(2)由(1)可得()21212122,424yy
mxxmyym+=+=++=+.故圆心M的坐标为()22,mm+,圆M的半径()2222rmm=++.由于圆M过点()4,2P−,因此0APBP=,故()()()()121244220xxyy−−+++=,即()()1212121242200xxxxyyyy−++
+++=,由(1)可得12124,4yyxx=−=.所以2210mm−−=,解得1m=或12m=−.当1m=时,直线l的方程为20xy−−=,圆心M的坐标为()3,1,圆M的半径为10,圆M的方程为()()223110xy−+−=.当12m=−时,直
线l的方程为240xy+−=,圆心M的坐标为91,42−,圆M的半径为854,圆M的方程为2291854216xy−++=.85.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy中
,直线l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:22(0)ypxp=于点P,M关于点P的对称点为N,连结ON并延长交C于点H.(Ⅰ)求OHON;(Ⅱ)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.【答案】(1)2;(2)没有.【分析】(Ⅰ)由已知得()20,,
,2tMtPtp.又N为M关于点P的对称点,故2,,tNtONp的方程为pyxt=,代入22ypx=整理得2220pxtx−=,解得21220,txxp==,因此22(,2)tHtp,所以N为OH的中点,即||2||OHON=.(Ⅱ)直线MH与C除H以外没有其它公共点.理由
如下:直线MH的方程为2pytxt−=,即2()txytp=−,代入22ypx=,得22440ytyt−+=,解得122yyt==,即直线MH与C只有一个公共点,所以除H以外直线MH与C没有其它公共点.86.(2016新课标全国
卷Ⅰ)设圆222150xyx++−=的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与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EAEB+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)答案见解析;(Ⅱ))12,83.【详解】:(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.可得当与轴不垂直时,四边形面积的取值范围为()12,83.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.87.(2016新课标全国卷)已知A是椭圆E:22143xy+=的左顶点,斜率为()0kk的直线交E于A,M两点
,点N在E上,MANA⊥.(Ⅰ)当AMAN=时,求AMN的面积(Ⅱ)当2AMAN=时,证明:32k.【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ)详见解析.【解析】:(Ⅰ)设11(,)Mxy,则由题意知10y.由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为π4.又(2,0
)A−,因此直线AM的方程为2yx=+.将2xy=−代入22143xy+=得27120yy−=.解得0y=或127y=,所以1127y=.因此AMN的面积11212144227749AMNS==.(Ⅱ)将直线AM的方程(2)(0)ykxk=
+代入22143xy+=得2222(34)1616120kxkxk+++−=.由2121612(2)34kxk−−=+得2122(34)34kxk−=+,故22121212134kAMxkk+=++=+.由题设,直线AN的方程为,故同理可得221213+4kkANk+=.由2AMAN=
得222343+4kkk=+,即3246380kkk−+−=.设32()4638ftttt=−+−,则k是()ft的零点,22()121233(21)0ftttt+=−=−,所以()ft在(0,)+单调递增
.又(3)153260,(2)60ff=−=,因此()ft在(0,)+有唯一的零点,且零点k在(3,2)内,所以32k.88.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知椭圆E:2213xyt+=的焦点在x
轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(Ⅰ)当t=4,AMAN=时,求△AMN的面积;(Ⅱ)当2AMAN=时,求k的取值范围.【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ)()32,2.【详解】(Ⅰ)设()11,Mxy,则由
题意知10y,当4t=时,E的方程为22143xy+=,()2,0A−.由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为4.因此直线AM的方程为2yx=+.将2xy=−代入22143xy+=得27120yy−=.
解得0y=或127y=,所以1127y=.因此AMN的面积AMNS11212144227749==.(Ⅱ)由题意3t,0k,(),0At−.将直线AM的方程()ykxt=+代入2213xyt+=得()222223230tkxttkxtkt+++−=.由()221233tktxt
tk−−=+得()21233ttkxtk−=+,故()22126113tkAMxtktk+=++=+.由题设,直线AN的方程为()1yxtk=−+,故同理可得()22613ktkANkt+==+,由2AMAN=得22233ktkkt=++,即()()32321ktkk−=−.当32k=时上式不
成立,因此()33212kktk−=−.3t等价于()()232332122022kkkkkkk−+−+−=−−,即3202kk−−.由此得320{20kk−−,或320{20kk−−,解得322k.因此k的取值范围是()32,2.89.(2016年全
国普通高等学校招生统一考试)已知抛物线C:22yx=的焦点为F,平行于x轴的两条直线12,ll分别交C于AB,两点,交C的准线于PQ,两点.(Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明//ARFQ;(Ⅱ
)若PQF的面积是ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)21yx=−.【分析】由题设1,02F,设12:,:lyalyb==,则0ab,且22111,0,,,,,,,,222222aba
bABbPaQbR+−−−.记过,AB两点的直线为l,则l的方程为()20xabyab−++=(Ⅰ)由于F在线段AB上,故10ab+=,记AR的斜率为1,kFQ的
斜率为2k,则122211abababkbkaaabaa−−−=====−=+−,所以//ARFQ(Ⅱ)设l与x轴的交点为()1,0Dx,则1111,2222ABFPQFabSbaFDbaxS−=−=−−=,由题设可得111222abbax−−−=,所以10x=(舍去),11x=.设满足条件
的AB的中点为(),Exy.当AB与x轴不垂直时,由ABDEkk=可得()211yxabx=+−.而2aby+=,所以()211yxx=−.当AB与x轴垂直时,E与D重合,所以,所求轨迹方程为21yx=−90.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知过点A(0,
1)且斜率为k的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N两点.(1)求k的取值范围;(2)若OMON=12,其中O为坐标原点,求|MN|.【答案】(1)4747(,)33−+;(2)2.【详解】(1)由题意可得,直线l的斜率存在,设过点A(0,1)的直线方程:y=k
x+1,即:kx-y+1=0.由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1.故由223111kk−++,解得:474733k−+.故当474733k−+,过点A(0,1)的直线与圆C:()()22231xy-+-=相交于M,N两点.(2)设M
()11,xy;N()22,xy,由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程()()22231xy-+-=,可得()()2214170kxkx+−++=,∴()121222417,11kxxxxkk++==++,∴()()()2212121212212411111kkyy
kxkxkxxkxxk++=++=+++=+,由2121221248·121kkOMONxxyyk++=+==+,解得k=1,故直线l的方程为y=x+1,即x-y+1=0.圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径.所以|MN|=291.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ
))在直角坐标系xoy中,曲线C:y=24x与直线(),0ykxaa=+交与M,N两点,(Ⅰ)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明
理由.【答案】(Ⅰ)0axya−−=或0axya++=(Ⅱ)存在【详解】:(Ⅰ)由题设可得(2,)Maa,(22,)Na−,或(22,)Ma−,(2,)Naa.∵12yx=,故24xy=在x=22a处的导数值为a,C在(22,)aa处的切线方程为(2)yaaxa−=−,即0
axya−−=.故24xy=在x=-22a处的导数值为-a,C在(22,)aa−处的切线方程为(2)yaaxa−=−+,即0axya++=.故所求切线方程为0axya−−=或0axya++=.(Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:设P(0,b)为复合题意得点,11(,)Mxy,22(
,)Nxy,直线PM,PN的斜率分别为12,kk.将ykxa=+代入C得方程整理得2440xkxa−−=.∴12124,4xxkxxa+==−.∴121212ybybkkxx−−+=+=1212122()()kxxabxxxx+−+=()k
aba+.当=−ba时,有12kk+=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,故∠OPM=∠OPN,所以(0,)Pa−符合题意.92.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅱ))已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的离心率为22,点(2,2)在C上(
1)求C的方程(2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点,AB,线段AB的中点为M.证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.【答案】(1)22184xy+=(2)12OMkk=−【详解】:(Ⅰ)由题意有2222242,1,2
abaab−=+=解得228,4ab==,所以椭圆C的方程为2222184xy+=.(Ⅱ)设直线():0,0lykxbkb=+,()()()1122,,,,,MMAxyBxyMxy,把ykxb=+代入2222184xy+=得()222214280.kxkbxb+
++−=故12222,,22121MMMxxkbbxykxbkk+−===+=++于是直线OM的斜率1,2MOMMykxk==−即12OMkk=−,所以直线OM的斜率与直线l的斜率乘积为定值.93.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(
新课标Ⅱ))已知椭圆222:9(0)Cxymm+=,直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(Ⅰ)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(Ⅱ)若l过点(,)3mm,延长线段OM与C交于点P,四边
形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率,若不能,说明理由.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,47−或47+.【详解】:解:(1)设直线:lykxb=+(0,0)kb,11(,)Axy,22(,)Bxy,(,)MMMxy.∴由2229ykx
bxym=++=得2222(9)20kxkbxbm+++−=,∴12229Mxxkbxk+==−+,299MMbykxbk=+=+.∴直线OM的斜率9MOMMykxk==−,即9OMkk=−.即直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值9−.(2)四边形OAPB能为平
行四边形.∵直线l过点(,)3mm,∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是0k,3k由(Ⅰ)得OM的方程为9yxk=−.设点P的横坐标为Px.∴由2229,{9,yxkxym=−+=得,即将点(,)3
mm的坐标代入直线l的方程得(3)3mkb−=,因此2(3)3(9)Mmkkxk−=+.四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即2PMxx=∴239kmk=+2(3)23(9)mkkk−+.解得14
7k=−,247k=+.∵0,3iikk,1i=,2,∴当l的斜率为47−或47+时,四边形OAPB为平行四边形.考点:直线与椭圆的位置关系的综合应用【一题多解】第一问涉及中点弦,当直线与圆锥曲线相交时,
点是弦的中点,(1)知道中点坐标,求直线的斜率,或知道直线斜率求中点坐标的关系,或知道求直线斜率与直线OM斜率的关系时,也可以选择点差法,设,,代入椭圆方程,两式相减,化简为,两边同时除以得,而,,即得到结果,94.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新
课标Ⅰ))已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积【答案】(1)22(1)(3)2xy−+−=;(2)l的方程为1833yx=−+;POM的面积为165.【解析】:(1)圆C的方程可化为22(4)16xy+−=,所以
圆心为(0,4)C,半径为4,设(,)Mxy,则(,4)CMxy=−,(2,2)MPxy=−−,由题设知•0CMMP=,故(2)(4)(2)0xxyy−+−−=,即22(1)(3)2xy−+−=.由于点P
在圆C的内部,所以M的轨迹方程是22(1)(3)2xy−+−=.(2)由(1)可知M的轨迹是以点(1,3)N为圆心,2为半径的圆.由于OPOM=,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而ONPM⊥.因为ON的斜率为3,所以l的斜率为13−,故l的方程为1833yx=−+.
又22OPOM==,O到l的距离为4105,4105PM=,所以POM的面积为165.95.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知点A(0,-2),椭圆E:22221xyab+=(a>b>0)的离心率为32,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为233,O
为坐标原点.(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点.当△OPQ的面积最大时,求l的方程.【答案】(1)2214xy+=(2)722yx=−【详解】:(1)设(),0Fc,因为直线AF的斜率为233,()0,2A−所以2233c=,3c=.又2223,2
cbaca==−解得2,1ab==,所以椭圆E的方程为2214xy+=.(2)解:设()()1122,,,PxyQxy由题意可设直线l的方程为:2ykx=−,联立221{42,xyykx+==−,消去y得()221416120kxkx+−+=,当()216
430k=−,所以234k,即32k−或32k时1212221612,1414kxxxxkk+==++.所以()22121214PQkxxxx=++−2222164811414kkkk=+−++222414314kkk+−=+点O到直线l的距离22
1dk=+所以221443214OPQkSdPQk−==+,设2430kt−=,则2243kt=+,244414424OPQtSttt===++,当且仅当2t=,即2432k−=,解得72k=时取等号,满足234k所以OPQ的面积最大时直线l的方
程为:722yx=−或722yx=−−.96.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷))设12,FF分别是椭圆22221(0)xyabab+=的左右焦点,M是C上一点且2MF与x
轴垂直,直线1MF与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为34,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且15MNFN=,求,ab.【答案】(1)12;(2)7,27ab==【详解】(1)记22cab=−,则()()12,0,,0FcFc−,由题设可知2
,bMca,则12232324MNFMbakkbacc====,2213,2()2ccacaceeaa−=====−或舍去;(2)记直线MN与y轴的交点为()D0,2,则2244bMFa==①,11135,2,12cMNFN
DFFNN==−−,将N的坐标代入椭圆方程得2229114cab+=②由①②及222cab=−得2249,28ab==,故7,27ab==.97.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(本小题满分12分)已知圆()22:11Mxy+
+=,圆()22:19Nxy−+=,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求AB.【答案】(Ⅰ)221(2)43xyx+=−;(Ⅱ)23AB=,或187AB=.【详解】(Ⅰ)依
题意,圆M的圆心(1,0)M−,圆N的圆心(1,0)N,故42PMPN+=,由椭圆定理可知,曲线C是以M、N为左右焦点的椭圆(左顶点除外),其方程为221(2)43xyx+=−;(Ⅱ)对于曲线C上任意一点(,)Pxy,由于222PMPNR−=−(R为圆P的半
径),所以R=2,所以当圆P的半径最长时,其方程为22(2)4xy−+=;若直线l垂直于x轴,易得23AB=;若直线l不垂直于x轴,设l与x轴的交点为Q,则1QPRQMr=,解得(4,0)Q−,故直线l:(4)yk
x=+;有l与圆M相切得2311kk=+,解得24k=;当24k=时,直线224yx=+,联立直线与椭圆的方程解得187AB=;同理,当24k=−时,187AB=.98.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷)
)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C(1)求C的方程;(2)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.【
答案】(1)221(2)43xyx+=;(2)见解析.【分析】(1)依题意,圆M的圆心,圆N的圆心(1,0)N,故42PMPN+=,由椭圆定理可知,曲线C是以M、N为左右焦点的椭圆(左顶点除外),其方程为221(2)43xyx+=;(2)对于曲线C上任
意一点(,)Pxy,由于22PMPNR−=−(R为圆P的半径),所以R=2,所以当圆P的半径最长时,其方程为22(2)4xy−+=;若直线l垂直于x轴,易得23AB=;若直线l不垂直于x轴,设l与x轴
的交点为Q,则1QPRQMr=,解得(4,0)Q−,故直线l:(4)ykx=+;有l与圆M相切得2311kk=+,解得24k=;当24k=时,直线224yx=+,联立直线与椭圆的方程解得187AB=;同理,当24k=−时,187AB=.99.(2012年全国普通
高等学校招生统一考试文科数学(课标卷))设抛物线C:22xpy=(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.(Ⅰ)若090BFD=,ABD的面积为42,求p的值及圆F的方程;(Ⅱ)
若A,B,F三点在同一条直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.【答案】1.22(1)8xy+−=2.3【详解】设准线l于y轴的焦点为E,圆F的半径为r,则|FE|=p,||=FAFBFD==r,E是BD的中点,(Ⅰ)∵090BFD
=,∴||=FAFBFD==2p,|BD|=2p,设A(0x,0y),根据抛物线定义得,|FA|=02py+,∵ABD的面积为42,∴ABDS=01()22pBDy+=1222pp=42,解得p=2,∴F(0,1),FA|=22,∴圆F
的方程为:22(1)8xy+−=;(Ⅱ)解析1∵A,B,F三点在同一条直线m上,∴AB是圆F的直径,090ADB=,由抛物线定义知12ADFAAB==,∴030ABD=,∴m的斜率为33或-33,∴直线m的方程为:332pyx=+,∴原点到直线m的距离1d=34p,设直线n的方程为
:33yxb=+,代入22xpy=得,223203xxpb−=,∵n与C只有一个公共点,∴=24803ppb+=,∴6pb=−,∴直线n的方程为:336pyx=−,∴原点到直线n的距离2d=312p,∴坐标原点到m,n距离的比值为3.解析2由对称性设2000(,)
(0)2xAxxp,则(0,)2pF点,AB关于点F对称得:得:3(3,)2pAp,直线3322:30223ppppmyxxyp−=+−+=22332233xxxpyyyxppp=====切点3(,)36ppP直线333:()306
336ppnyxxyp−=−−−=坐标原点到,mn距离的比值为33:326pp=100.(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(课标卷))设抛物线2:2(0)Cxpyp=的焦点为F,准线为,lACÎ,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于,BD两点;(1)若90,
BFDABD=△的面积为42;求p的值及圆F的方程;(2)若,,ABF三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到,mn距离的比值.【答案】(1)2p=,22(1)8xy+−=;(2)3.【详解】(1)由对
称性知:BFD△是等腰直角三角形,斜边2BDp=点A到准线l的距离2dFAFBp===1424222ABDSBDdp===圆F的方程为22(1)8xy+−=(2)由对称性设2000(,)(0)2xAxxp,则(0,)2pF点,AB关于点F对称得:222200000(,
)(0)3222xxpBxpxpxppp−−−=−=得:3(3,)2pAp,直线3322:30223ppppmyxxyp−=+−+=22332233xxxpyyyxppp=====切点3(,)36ppP直
线333:()306336ppnyxxyp−=−−−=坐标原点到,mn距离的比值为33:326pp=.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com