《2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 分層特訓(xùn)卷 主觀題專(zhuān)練 解析幾何(9) 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 分層特訓(xùn)卷 主觀題專(zhuān)練 解析幾何(9) 文(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、解析幾何(9)
1.[2019·山東夏津一中月考]已知圓C的圓心在直線x+y+1=0上,半徑為5,且圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-2,0)和點(diǎn)Q(5,1).
(1)求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)A(-3,0)且與圓C相切的切線方程.
解析:(1)設(shè)圓C:(x-a)2+(y-b)2=25,點(diǎn)C在直線x+y+1=0上,
則有a+b+1=0.圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-2,0)和點(diǎn)Q(5,1),則解得a=2,b=-3.所以圓C:(x-2)2+(y+3)2=25.
(2)設(shè)所求直線為l.①若直線l的斜率不存在,則直線l的方程是x=-3,與圓C相切,符合題意.
②若直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=k(x+3
2、),即kx-y+3k=0.
由題意知,圓心C(2,-3)到直線l的距離等于半徑5,即=5,解得k=,故切線方程是y=(x+3).
綜上,所求切線方程是x=-3或y=(x+3).
2.[2019·四川省南充市高考適應(yīng)性考試]
如圖所示,已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)F且與拋物線C相交于A,B兩點(diǎn).
(1)若線段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,求直線l的方程;
(2)若線段|AB|=20,求直線l的方程.
解析:(1)由已知,得拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0).因?yàn)榫€段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,
所以直線l的斜率存在,設(shè)直線l的斜率為k,A(x1,y1),B(x2,y2)
3、,AB的中點(diǎn)M(x0,y0),
由
得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),所以2y0k=4.
又y0=2,所以k=1,故直線l的方程是y=x-1.
(2)設(shè)直線l的方程為x=my+1,與拋物線方程聯(lián)立得消去x,得y2-4my-4=0,
所以y1+y2=4m,y1y2=-4,Δ=16(m2+1)>0.
|AB|=|y1-y2|
=·
=·
=4(m2+1).
所以4(m2+1)=20,解得m=±2,所以直線l的方程是x=±2y+1,即x±2y-1=0.
3.[2019·河北衡水模擬]如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)F,直線l:x=-,點(diǎn)P在直線l上移動(dòng),R是線
4、段PF與y軸的交點(diǎn),RQ⊥FP,PQ⊥l.
(1)求動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡C的方程;
(2)設(shè)圓M過(guò)A(1,0),且圓心M在曲線C上,TS是圓M在y軸上截得的弦,當(dāng)M運(yùn)動(dòng)時(shí),|TS|是否為定值?請(qǐng)說(shuō)明理由.
解析:(1)依題意知,R是線段FP的中點(diǎn),且RQ⊥FP,
∴RQ是線段FP的垂直平分線.
連接QF,∵點(diǎn)Q在線段FP的垂直平分線上,∴|PQ|=|QF|.
又PQ⊥l,∴|PQ|是點(diǎn)Q到直線l的距離,
故動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡C是以F為焦點(diǎn),l為準(zhǔn)線的拋物線,其方程為y2=2x.
(2)|TS|為定值.理由如下:
取曲線C上點(diǎn)M(x0,y0),點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離d=|x0|=x0,圓的半徑
5、r=|MA|=,
則|TS|=2=2,
∵點(diǎn)M在曲線C上,∴x0=,
∴|TS|=2=2,是定值.
4.[2019·江西南昌一中模擬]已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,短軸長(zhǎng)為2.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線l:y=kx+m與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若kOM·kON=,求原點(diǎn)O到直線l的距離的取值范圍.
解析:(1)由題意知e==,2b=2,又a2=b2+c2,所以b=1,a=2,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),由得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
則Δ=(8km)2-4(4k2
6、+1)(4m2-4)>0,化簡(jiǎn)得m2<4k2+1.?、?
x1+x2=-,x1x2=,y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
若kOM·kON=,則=,即4y1y2=5x1x2,所以4k2x1x2+4km(x1+x2)+4m2=5x1x2,則(4k2-5)x1x2+4km(x1+x2)+4m2=0,
所以(4k2-5)·+4km·+4m2=0,化簡(jiǎn)得m2+k2=.?、?
由①②得0≤m2<,<k2≤.
因?yàn)樵c(diǎn)O到直線l的距離d=,所以d2===-1+,
又<k2≤,所以0≤d2<,解得0≤d<.
所以原點(diǎn)O到直線l的距離的取值范圍為.
5
7、.[2019·北京卷,18]已知拋物線C:x2=-2py經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-1).
(1)求拋物線C的方程及其準(zhǔn)線方程;
(2)設(shè)O為原點(diǎn),過(guò)拋物線C的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點(diǎn)M,N,直線y=-1分別交直線OM,ON于點(diǎn)A和點(diǎn)B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).
解析:本題主要考查拋物線的方程、直線與拋物線的位置關(guān)系等知識(shí),考查考生的運(yùn)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想,考查的核心素養(yǎng)是邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算.
(1)由拋物線C:x2=-2py經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,-1),得p=2.
所以拋物線C的方程為x2=-4y,其準(zhǔn)線方程為y=1.
(2)拋物線C的焦點(diǎn)為F
8、(0,-1).
設(shè)直線l的方程為y=kx-1(k≠0).
由得x2+4kx-4=0.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1x2=-4.
直線OM的方程為y=x.
令y=-1,得點(diǎn)A的橫坐標(biāo)xA=-.
同理得點(diǎn)B的橫坐標(biāo)xB=-.
設(shè)點(diǎn)D(0,n),則=,
=,
·=+(n+1)2=+(n+1)2=+(n+1)2=-4+(n+1)2.
令·=0,即-4+(n+1)2=0,得n=1或n=-3.
綜上,以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)y軸上的定點(diǎn)(0,1)和(0,-3).
6.[2019·廣東廣州調(diào)研]已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(diǎn)P在C上.
(1)求橢圓C的方
9、程;
(2)設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓C的左、右焦點(diǎn),過(guò)F2的直線l與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)A,B,求△F1AB的內(nèi)切圓的半徑的最大值.
解析:(1)依題意有得
故橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),△F1AB的內(nèi)切圓半徑為r,
由題意知△F1AB的周長(zhǎng)為|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=8,
所以S△F1AB=×4a×r=4r.
解法一 根據(jù)題意知,直線l的斜率不為零,故可設(shè)直線l的方程為x=my+1,
由得(3m2+4)y2+6my-9=0,
Δ=(6m)2+36(3m2+4)>0,
所以y1+y2=,y1y2=,
所以S
10、△F1AB=|F1F2|·|y1-y2|=|y1-y2|==,
令t=,則t≥1,S△F1AB==.
令f(t)=t+,則當(dāng)t≥1時(shí),f′(t)=1->0,f(t)單調(diào)遞增,
所以f(t)≥f(1)=,S△F1AB≤3,
即當(dāng)t=1,m=0時(shí),S△F1AB取得最大值,最大值為3,此時(shí)rmax=.
故當(dāng)直線l的方程為x=1時(shí),△F1AB的內(nèi)切圓的半徑取得最大值.
解法二 當(dāng)直線l垂直于x軸時(shí),可取A,B,
則S△F1AB=|F1F2|·|AB|=3.
當(dāng)直線l不垂直于x軸時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x-1),
由得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0.
Δ=(-8k2)2-4(4k2+3)(4k2-12)=144(k2+1)>0,
所以x1+x2=,x1x2=,
所以S△F1AB=|F1F2|·|y1-y2|=|y1-y2|=|k(x1-x2)|==.
令t=4k2+3,則t≥3,0<≤,
所以S△F1AB====<
=3.
綜上,當(dāng)直線l垂直于x軸時(shí),S△F1AB取得最大值,最大值為3,此時(shí)△F1AB的內(nèi)切圓的半徑取得最大值.
6