《2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 分層特訓(xùn)卷 主觀題專練 解析幾何(10) 文》由會員分享,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 主觀題專練 解析幾何(10) 文(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、解析幾何(10)
1.[2019·重慶西南大學(xué)附中檢測]已知圓C:x2+y2+2x-4y+3=0.
(1)若直線l過點(diǎn)(-2,0)且被圓C截得的弦長為2,求直線l的方程;
(2)從圓C外一點(diǎn)P向圓C引一條切線,切點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),滿足|PM|=|PO|,求點(diǎn)P的軌跡方程.
解析:(1)x2+y2+2x-4y+3=0可化為(x+1)2+(y-2)2=2.
當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),其方程為x=-2,
易求得直線l與圓C的交點(diǎn)為A(-2,1),B(-2,3),|AB|=2,符合題意;
當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y=k(x+2),即kx-y+2k=0,
則圓心C到直線l的距離
2、d==1,
解得k=,
所以直線l的方程為3x-4y+6=0.
綜上,直線l的方程為x=-2或3x-4y+6=0.
(2)如圖,PM為圓C的切線,連接MC,PC,
則CM⊥PM,
所以△PMC為直角三角形,
所以|PM|2=|PC|2-|MC|2.
設(shè)P(x,y),由(1)知C(-1,2),
|MC|=.
因?yàn)閨PM|=|PO|,
所以(x+1)2+(y-2)2-2=x2+y2,
化簡得點(diǎn)P的軌跡方程為2x-4y+3=0.
2.[2019·貴州省適應(yīng)性考試]已知橢圓G:+=1(a>b>0)在y軸上的一個頂點(diǎn)為M,兩個焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,∠F1MF2=120°,△
3、MF1F2的面積為.
(1)求橢圓G的方程;
(2)過橢圓G長軸上的點(diǎn)P(t,0)的直線l與圓O:x2+y2=1相切于點(diǎn)Q(Q與P不重合),交橢圓G于A,B兩點(diǎn).若|AQ|=|BP|,求實(shí)數(shù)t的值.
解析:(1)由橢圓性質(zhì),知|MF2|=a,
于是c=asin 60°=a,b=acos 60°=a.
所以△MF1F2的面積S=·(2c)·b=·(a)·=,
解得a=2,b=1.
所以橢圓G的方程為+y2=1.
(2)顯然,直線l與y軸不平行,可設(shè)其方程為y=k(x-t).
由于直線l與圓O相切,
則圓心O到l的距離d==1,
即k2t2=k2+1,?、?
聯(lián)立化簡得(1+
4、4k2)x2-8tk2x+4(t2k2-1)=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=.
設(shè)Q(x0,y0),有解得x0=.
由已知可得,線段AB,PQ中點(diǎn)重合,即有x1+x2=t+x0.
因此=t+,
化簡得k2=,
將其代入①式,可得t=±.
3.[2019·安徽五校聯(lián)盟質(zhì)檢]已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),P為橢圓C上一點(diǎn),滿足3|PF1|=5|PF2|,且cos∠F1PF2=.
(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A,B兩點(diǎn),點(diǎn)Q,若|AQ|=|BQ|,求k的取值范圍
5、.
解析:(1)由題意設(shè)|PF1|=r1,|PF2|=r2,則3r1=5r2,又r1+r2=2a,
∴r1=a,r2=a.
在△PF1F2中,由余弦定理得,cos∠F1PF2===,得a=2,∵c=1,∴b2=a2-c2=3,
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)聯(lián)立方程,得消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,且Δ=48(3+4k2-m2)>0, ①
設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x0,y0),連接QM,則x0==,y0=kx0+m=,
∵|AQ|=|BQ|,∴AB⊥QM,又Q,M為AB的中點(diǎn),∴k≠0
6、,直線QM的斜率存在,∴k·kQM=k·=-1,解得m=-,?、?
把②代入①得3+4k2>2,整理得16k4+8k2-3>0,即(4k2-1)(4k2+3)>0,得k>或k<-,
故k的取值范圍為∪.
4.[2019·山東濟(jì)南質(zhì)量評估]已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,右焦點(diǎn)為F,且該橢圓過點(diǎn)(1,-).
(1)求橢圓C的方程;
(2)當(dāng)動直線l與橢圓C相切于點(diǎn)A,且與直線x=相交于點(diǎn)B時(shí),求證:△FAB為直角三角形.
解析:(1)由題意得=,+=1,又a2=b2+c2,所以b2=1,
a2=4,所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由題意可得直線l的斜率存在,
設(shè)
7、直線l的方程為y=kx+m,聯(lián)立得
得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,
Δ=64k2m2-16(4k2+1)(m2-1)=0得m2=4k2+1>0.
設(shè)A(x1,y1),則x1===-,y1=kx1+m=+m=,即A.
易得B,F(xiàn)(,0),
則=,=,
·=+=--1++1=0,
所以⊥,即△FAB為直角三角形.
5.[2019·河南鄭州一測]設(shè)M為圓C:x2+y2=4上的動點(diǎn),點(diǎn)M在x軸上的投影為N.動點(diǎn)P滿足2= ,動點(diǎn)P的軌跡為E.
(1)求E的方程;
(2)設(shè)E的左頂點(diǎn)為D,若直線l:y=kx+m與曲線E交于A,B兩點(diǎn)(A,B不是左、右頂點(diǎn)),且滿足|
8、+|=|-|,求證:直線l過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).
解析:(1)設(shè)點(diǎn)M(x0,y0),P(x,y),由題意可知N(x0,0),
∵2= ,∴2(x0-x,-y)=(0,-y0),
即x0=x,y0=y(tǒng),
又點(diǎn)M在圓C:x2+y2=4上,∴x+y=4,
將x0=x,y0=y(tǒng)代入得+=1,
即軌跡E的方程為+=1.
(2)由(1)可知D(-2,0),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立得整理得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
Δ=(8mk)2-4(3+4k2)(4m2-12)=16(12k2-3m2+9)>0,
即3+4k2-m2>0,
∴x1+
9、x2=,x1x2=,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=,
∵|+|=|-|,∴⊥,即·=0,
即(x1+2,y1)·(x2+2,y2)=x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=0,
∴+2×+4+=0,
∴7m2-16mk+4k2=0,
解得m=2k或m=k,均滿足3+4k2-m2>0.
當(dāng)m=2k時(shí),l的方程為y=kx+2k=k(x+2),直線恒過點(diǎn)(-2,0),與已知矛盾;
當(dāng)m=k時(shí),l的方程為y=kx+k=k,直線恒過點(diǎn).
∴直線l過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為.
6.[2019·安徽合肥一檢]設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的離
10、心率為,圓O:x2+y2=2與x軸正半軸交于點(diǎn)A,圓O在點(diǎn)A處的切線被橢圓C截得的弦長為2.
(1)求橢圓C的方程.
(2)設(shè)圓O上任意一點(diǎn)P處的切線交橢圓C于M,N兩點(diǎn),試判斷|PM|·|PN|是否為定值?若是定值,求出該定值;若不是定值,請說明理由.
解析:(1)由橢圓的離心率為知,b=c,a=b,則橢圓C的方程為+=1.
易得A(,0),則由題意知點(diǎn)(,)在橢圓C上,所以+=1,
解得所以橢圓C的方程為+=1.
(2)當(dāng)過點(diǎn)P且與圓O相切的切線斜率不存在時(shí),不妨設(shè)切線方程為x=,由(1)知,M(,),N(,-),=(,),=(,-),·=0,所以O(shè)M⊥ON.
當(dāng)過點(diǎn)P且與圓
11、O相切的切線斜率存在時(shí),可設(shè)切線方程為y=kx+m,
M(x1,y1),N(x2,y2),
則=,即m2=2(k2+1).
聯(lián)立直線和橢圓的方程,得消去y,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-6=0,
則
又=(x1,y1),=(x2,y2),
所以·=x1x2+y1y2
=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)
=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2
=(1+k2)·+km·+m2
=
=
=
=0,
所以O(shè)M⊥ON.
綜上所述,圓O上任意一點(diǎn)P處的切線交橢圓C于M,N兩點(diǎn),都有OM⊥ON.
在Rt△OMN中,易知△OMP~△NOP,所以|PM|·|PN|=|OP|2=2,為定值.
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