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专题四解析几何参考答案

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专题四解析几何参考答案_第1页
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专题四 解析几何参考答案一、 选择题1、[2011·北京卷] A 【解析】 由已知可得|AB|=2,要使S△ABC=2,则点C到直线AB的距离必须为,设C(x,x2),而lAB:x+y-2=0,所以有=,所以x2+x-2=±2,当x2+x-2=2时,有两个不同的C点;当x2+x-2=-2时,亦有两个不同的C点.因此满足条件的C点有4个,故应选A.2、[2011·全国卷] C 【解析】 由题意知两圆的圆心在直线y=x上,设C1(a,a),C2(b,b),可得(a-4)2+(a-1)2=a2,(b-4)2+(b-1)2=b2,即a,b是方程x2-10x+17=0的两根,a+b=10,ab=17,|C1C2|===8,故选C.3、[2011·四川卷] D 【解析】 圆的方程可化为(x-2)2+(y+3)2=13,所以圆心坐标是(2,-3),选D.4、所以四边形ABCD的面积为S=|AC||BD|=10.故选B.5、[2011·安徽卷] B 【解析】 圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=5,因为直线经过圆的圆心(-1,2),所以3×(-1)+2+a=0,得a=1.6、[2011·广东卷] A 【解析】 设圆心C的坐标C(x,y),由题意知y>0,则圆C的半径为y,由于圆C与已知圆相外切,则由两圆心距等于半径之和,得=1+y,整理得:x2=8(y-1),所以轨迹为抛物线.7、[2011·福建卷] A 【解析】 设|F1F2|=2c(c>0),由已知|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,得|PF1|=c,|PF2|=c,且|PF1|>|PF2|,若圆锥曲线Γ为椭圆,则2a=|PF1|+|PF2|=4c,离心率e==;若圆锥曲线Γ为双曲线,则2a=|PF1|-|PF2|=c,离心率e==,故选A.8、[2011·课标全国卷] D 【解析】 由题意a=4,c2=8,∴c=2,所以离心率为e===.9、[2011·安徽卷] C 【解析】 双曲线方程可化为-=1,所以a2=4,得a=2,所以2a=4.故实轴长为4.10、[2011·湖南卷] C 【解析】 根据双曲线-=1的渐近的方程得:y=±x,即ay±3x=0.因为已知双曲线的渐近线的方程为3x±2y=0且a>0,所以有a=2,故选C.11、[2011·重庆卷] B 【解析】 设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),则其渐近线方程为y=±x,准线方程为x=-,代入渐近线方程得y=±·=±,所以圆的半径r=.易知左焦点到圆心(准线与x轴的交点)的距离d=c-. 由条件知d<r,即c-<,所以c2-a2<ab,即b2<ab,故<1,于是离心率e==<,即e∈(1,).故选B.12、[2011·湖北卷] C 【解析】 不妨设三个顶点分别为A,B,F(其中F为抛物线的焦点),由抛物线的定义,有A,B两点关于x轴对称,点F的坐标为.设A,则由抛物线的定义得=m+.又=2,=,所以m+=2,整理得m2-7pm+=0,所以Δ=2-4×=48p2>0,所以方程m2-7pm+=0有两个不同的实根,记为m1,m2,则 所以m1>0,m2>0.所以n=2.13、图1-2[2011·辽宁卷] C 【解析】 如图1-2,过A,B分别作准线l的垂线AD,BC,垂足分别为D,C,M是线段AB的中点,MN垂直准线l于N,由于MN是梯形ABCD的中位线,所以|MN|=.由抛物线的定义知|AD|+|BC|=|AF|+|BF|=3,所以|MN|=,又由于准线l 的方程为x=-,所以线段AB中点到y轴的距离为-=,故选C.14、[2011·课标全国卷] C 【解析】 设抛物线方程为y2=2px(p>0),则焦点F,A,B,所以=2p=12,所以p=6.又点P到AB边的距离为p=6,所以S△ABP=×12×6=36.15、[2011·山东卷] C 【解析】 根据x2=8y,所以F(0,2),准线y=-2,所以F到准线的距离为4,当以F为圆心、以|FM|为半径的圆与准线相切时,|MF|=4,即M到准线的距离为4,此时y0=2,所以显然当以F为圆心,以为半径的圆和抛物线C的准线相交时,y0∈(2,+∞).16、[2011·陕西卷] B 【解析】 由题意设抛物线方程为y2=2px(p>0),又∵其准线方程为x=-=-2,∴p=4,所求抛物线方程为y2=8x.17、[2011·四川卷] A 【解析】 根据题意可知横坐标为-4,2的两点分别为(-4,11-4a),(2,-1+2a),所以该割线的斜率为a-2,由y′=2x+a=a-2⇒x=-1,即有切点为(-1,-4-a),所以切线方程为y+4+a=(a-2)(x+1)⇒(a-2)x-y-6=0,由切线与圆相切可知=⇒a=4或a=0(舍去),所以抛物线方程为y=x2+4x-5=(x+2)2-9,所以抛物线顶点坐标为(-2,-9).选择A.18、[2011·全国卷] D 【解析】 法一:联立直线与抛物线的方程得x2-5x+4=0,∴x=1或4,得A(1,-2),B(4,4),则|AF|=2,|BF|=5,|AB|=3,由余弦定理得cos∠AFB=-,故选D.法二:联立方程解得x=1或x=4,所以交点坐标分别为A(1,-2),B(4,4),又F(1,0),∴=(3,4),=(0,-2),所以cos∠AFB===-.19、[2011·天津卷] B 【解析】 双曲线-=1的渐近线为y=±x,由双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1)得-=-2,即p=4.又∵+a=4,∴a=2,将(-2,-1)代入y=x得b=1, ∴c===,∴2c=2.20、[2011·浙江卷] C 【解析】 由双曲线x2-=1知渐近线方程为y=±2x,又∵椭圆与双曲线有公共焦点,∴椭圆方程可化为b2x2+y2=b2,联立直线与椭圆方程消y得,x2=.又∵C1将线段AB三等分,∴×2=,解之得b2=.21、[2011·山东卷] A 【解析】 圆方程化为标准方程为(x-3)2+y2=4,所以圆心C(3,0),r=2,所以双曲线焦点F(3,0),即c=3,渐近线为ay±bx=0,由圆心到渐近线的距离为2得=2,又a2+b2=9,所以|b|=2,即b2=4,a2=c2-b2=9-4=5,所以所求双曲线方程为-=1.22、[2011·江西卷] B 【解析】 配方得,曲线C1:(x-1)2+y2=1,即曲线C1为圆心在点C1(1,0),半径为1的圆,曲线C2则表示两条直线:x轴与直线l:y=m(x+1),显然x轴与圆C1有两个交点,于是知直线l与圆C1相交,∴圆心C1到直线l的距离d=

二、 填空题1、2、3、4、答案:2解析:曲线,,由圆心到直线的距离,故与的交点个数为2.5、【解析】(0≤q 消去参数后的普通方程为,消去参数后的普通方程为 联立两个曲线的普通方程得 ,所以它们的交点坐标为6、答案:(2,2) 解析:设P为(a, b),因为y轴与y'轴重合,故P'到y轴距离为,到x轴距离为2,又因为∠xox'=45°,则b=2,a=故P(2,2).设面β内任意一点P(x,y)其在内射影为,由平面图形可知, ,,即,,故方程为即.7、【答案】3【解析】:由得圆心为,由得圆心为,由平几知识知当为连线与两圆的交点时的最小值,则的最小值为.8、【答案】9、[2011·安徽卷] ①③⑤ 【解析】 ①正确,比如直线y=x+,不与坐标轴平行,且当x取整数时,y始终是一个无理数,即不经过任何整点;②错,直线y=x-中k与b都是无理数,但直线经过整点(1,0);③正确,当直线经过两个整点时,它经过无数多个整点;④错误,当k=0,b=时,直线y=不通过任何整点;⑤正确,比如直线y=x-只经过一个整点(1,0).10、[2011·湖北卷] 1或 【解析】 由题意,直线与圆要相交,斜率必须存在,设为k,则直线l的方程为y+2=k.又圆的方程为2+2=1,圆心为,半径为1,所以圆心到直线的距离d===,解得k=1或.11、[2011·浙江卷] 1 【解析】 ∵直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0,∴1×2-2×m=0,即m=1.12、[2011·辽宁卷] (x-2)2+y2=10 【解析】 设圆心坐标为(x,0),则有=,解得x=2.由两点距离得r==,所以圆的方程为(x-2)2+y2=10.13、[2011·湖南卷] (1)5 (2)【解析】 (1)圆心到直线的距离为:d==5; 图1-4(2)当圆C上的点到直线l的距离是2时有两个点为点B与点D,设过这两点的直线方程为4x+3y+c=0,同时可得到的圆心到直线4x+3y+c=0的距离为OC=3,又圆的半径为r=2,可得∠BOD=60°,由图1-2可知点A在弧上移动,弧长l=×c=,圆周长c,故P(A)==.14、[2011·重庆卷] 2x-y=0 【解析】 将圆x2+y2-2x-4y+4=0配方得(x-1)2+(y-2)2=1,∴该圆半径为1,圆心M(1,2).∵直线与圆相交所得弦的长为2,即为该圆的直径,∴该直线的方程的斜率k==2,∴该直线的方程为y=2x,即2x-y=0.15、[2011·江西卷] 【答案】 +=1【解析】 由题可知过点与圆x2+y2=1的圆心的直线方程为y=x,由垂径定理可得kAB=-2.显然过点的一条切线为直线x=1,此时切点记为A(1,0),即为椭圆的右焦点,故c=1.由点斜式可得,直线AB的方程为y=-2(x-1),即AB:2x+y-2=0.令x=0得上顶点为(0,2),∴b=2,∴a2=b2+c2=5,故得所求椭圆方程为+=1.16、[2011·课标全国卷] +=1 【解析】 设椭圆方程为+=1(a>b>0).因为离心率为,所以=,解得=,即a2=2b2.图1-7又△ABF2的周长为++=+++=(+)+(+)=2a+2a=4a,,所以4a=16,a=4,所以b=2,所以椭圆方程为+=1.17、[2011·浙江卷] (0,±1)【解析】 设直线F1A的反向延长线与椭圆交于点B′,又∵=5,由椭圆的对称性可得=5,设A,B′,又∵|F1A|=,|F1B′|=,∴ 解之得x1=0,∴点A的坐标为.18、[2011·北京卷] 2 【解析】 易知y=bx=2x,故b=2.19、[2011·全国卷] 6 【解析】 根据角平分线的性质,==.又-=6,故=6.20、[2011·辽宁卷] 2 【解析】 法一:点(2,3)在双曲线C:-=1上,则-=1.又由于2c=4,所以a2+b2=4.解方程组 得a=1或a=4.由于a0,则当≤m2,即m≥时,集合A表示一个环形区域,且大圆半径不小于,即直径不小于1,集合B表示一个带形区域,且两直线间距离为,从而当直线x+y=2m与x+y=2m+1中至少有一条与圆(x-2)2+y2=m2有交点,即可符合题意,从而有≤|m|或≤|m|,解之得≤m≤2+,所以综上所述,实数m的取值范围是≤m≤2+.25、[2011·重庆卷] -1 【解析】 由题意知,半径取得最大值的圆的圆心必在x轴上.设圆心C(a,0)(0<a<3),则半径为3-a,于是圆的方程为(x-a)2+y2=(3-a)2,将抛物线方程y2=2x代入圆的方程得(x-a)2+2x=(a-3)2,即x2-2(a-1)x+6a-9=0,由Δ=4(a-1)2-4(6a-9)=0,即a2-8a+10=0,解得a=4±,∵0<a<3,∴a=4-.故圆C的半径能取到的最大值为3-a=-1.26、三、 解答题1、【解析】(I)解:(1)当直线的斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,所以因为在椭圆上,因此 ①又因为所以②;由①、②得此时 (2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为由题意知m,将其代入,得,其中即 …………(*)又所以因为点O到直线的距离为所以,又整理得且符合(*)式,此时综上所述,结论成立。

(II)解法一: (1)当直线的斜率存在时,由(I)知因此 (2)当直线的斜率存在时,由(I)知所以 所以,当且仅当时,等号成立.综合(1)(2)得|OM|·|PQ|的最大值为解法二:因为 所以即当且仅当时等号成立因此 |OM|·|PQ|的最大值为 (III)椭圆C上不存在三点D,E,G,使得证明:假设存在,由(I)得因此D,E,G只能在这四点中选取三个不同点,而这三点的两两连线中必有一条过原点,与矛盾,所以椭圆C上不存在满足条件的三点D,E,G.2、解:(I)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设设直线,分别与C1,C2的方程联立,求得 ………………4分当表示A,B的纵坐标,可知 ………………6分 (II)t=0时的l不符合题意.时,BO//AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,即解得因为所以当时,不存在直线l,使得BO//AN;当时,存在直线l使得BO//AN.3、【命题意图】:本题考查直线和抛物线的方程,平面向量的概念,性质与运算,动点轨迹方程等基本知识,考查灵活运用知识探究问题和解决问题的能力,全面考核综合数学素养。

解析】:由知Q,M,P三点在同一条垂直于x轴的直线上,故可设,,,则,即 ①[来源:学|科|网]再设,由,即,解得 ②将①代入②式,消去得 ③又点B在抛物线上,所以,再将③式代入得 ,即,即,因为,等式两边同时约去得 这就是所求的点的轨迹方程解题指导】:向量与解析几何相结合时,关键是找到表示向量的各点坐标,然后利用相关点代入法或根与系数关系解决问题,此外解析几何中的代数式计算量都是很大的,计算时应细致加耐心4、解析; (Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).所以=(-x,-1-y), =(0,-3-y), =(x,-2).再由题意可知(+)• =0, 即(-x,-4-2y)• (x,-2)=0.所以曲线C的方程式为y=x-2.(Ⅱ)设P(x,y)为曲线C:y=x-2上一点,因为y=x,所以的斜率为x因此直线的方程为,即则o点到的距离.又,所以当=0时取等号,所以o点到距离的最小值为2.点评:此题考查曲线方程的求法、直线方程、点到直线的距离、用不等式求最值以及导数的应用等。

要把握每一个环节的关键5、解:本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的数学思想,考查解决问题能力与运算能力.满分13分. (I)解:设 由题意,可得即整理得(舍),或所以(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,可得椭圆方程为.直线方程为,A,B两点的坐标满足方程组,消去y并整理,得,解得[来源: ],得方程组的解,,不妨设,,设点的坐标为,则,.由得,于是,由,即,化简得,将代入,得,所以,因此,点的轨迹方程是.6、【解析】(Ⅰ)由得准线方程为,由得M,点M到抛物线的准线的距离为(Ⅱ)设点 ,, 由题意得设过点的圆的切线方程为即① 则即设,的斜率为()则是上述方程的两个不相等的根,将代入①得由于是方程的根故,所以,,由得解得点的坐标为直线的方程为.7、解:由题意知,从而,又,解得,故,的方程分别为,(ⅰ)由题意知,直线的斜率存在,设为,则直线的方程为由得设,,则是上述方程的两个实根,于是又点,所以故即(ii)设直线的斜率为,则直线的方程为,由解得或,则点的坐标为又直线的斜率为 ,同理可得点B的坐标为.于是由得,解得或,则点的坐标为;又直线的斜率为,同理可得点的坐标于是因此由题意知,,解得或又由点的坐标可知,所以故满足条件的直线存在,且有两条,其方程分别为和评析:本大题主要考查抛物线、椭圆的标准方程的求法以及直线与抛物线、椭圆的位置关系,突出解析几何的基本思想和方法的考查:如数形结合思想、坐标化方法等.8、【解析】(1)解:设C的圆心的坐标为,由题设条件知 化简得L的方程为 (2)解:过M,F的直线方程为,将其代入L的方程得 解得 因T1段MF外,T2段MF内,故 ,若P不在直线MF上,在中有 [来源:Z|xx|k.Com] 故只在T1点取得最大值2。

9、解:本小题主要考查曲线与方程、圆锥曲线等基础知识,同时考查推理运算的能力,以及分类与整合和数形结合的思想满分14分) 解:(I)设动点为M,其坐标为, 当时,由条件可得即,又的坐标满足故依题意,曲线C的方程为当曲线C的方程为是焦点在y轴上的椭圆;当时,曲线C的方程为,C是圆心在原点的圆;当时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的椭圆;当时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的双曲线.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当时,C1的方程为;当时,C2的两个焦点分别为,.对于给定的,C1上存在点使得的充要条件是由①得,由②得,当,即,或时,存在点N,使:当,即,或时,不存大满足条件的点N.当时,由,,可得令,,则由,可得,从而,于是由,可得,即,综上可得:当时,在C1上,存在点N,使得,且;当时,在C1上,存在点N,使得,且;当时,在C1上,不存在满足条件的点N.10、【解析】:(Ⅰ)设M的坐标为,的坐标为 由已知得在圆上,即C的方程为(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为 的直线方程为,设直线与C的交点为,将直线方程代入C的方程,得,即线段AB的长度为注:求AB长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样给分。

11、解析:(Ⅰ)由,解得,故椭圆的标准方程为 (Ⅱ)设,,则由得,即,因为点M,N在椭圆上,所以故 ,设分别为直线OM,ON的斜率,由题意知,,因此,所以,所以P点是椭圆上的点,设该椭圆的左右焦点为,则由椭圆的定义,为定值,又因,因此两焦点的坐标分别为12、解析:由已知可得椭圆方程为,设的方程为为的斜率.则,的方程为.13、【解析】: (Ⅰ)证明:由,,由设,,,,故点P在C上(Ⅱ)法一:点P,P关于点O的对称点为Q,,,即,同理即, A、P、B、Q四点在同一圆上.法二:由已知有则的中垂线为:设、的中点为∴∴则的中垂线为:则的中垂线与的中垂线的交点为∴到直线的距离为∴即∴、、、四点在同一圆上14、【解析】(1)因为、,所以MN的中点坐标为(-1,),又因为直线PA平分线段MN,所以k的值为(2)因为k=2,所以直线AP的方程为,由得交点P()、A(),因为PC⊥x轴,所以C(),所以直线AC的斜率为1,直线AB的方程为,所以点P到直线AB的距离d==.(3)法一:由题意设,A、C、B三点共线,又因为点P、B在椭圆上,,两式相减得:法二:设,A、C、B三点共线,又因为点A、B在椭圆上,,两式相减得:,,15、解:(Ⅰ)由已知得所以所以椭圆G的焦点坐标为离心率为(Ⅱ)由题意知,.当时,切线l的方程,点A、B的坐标分别为此时当m=-1时,同理可得当时,设切线l的方程为由设A、B两点的坐标分别为,则又由l与圆所以由于当时,所以.因为且当时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.16、解析:本小题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。

满分13分解法一:(I)依题意,点P的坐标为(0,m)因为,所以,解得m=2,即点P的坐标为(0,2)从而圆的半径故所求圆的方程为(II)∵直线关于轴对称的直线为,:,∈,∴:,代入得,==,当<1时,>0,直线与抛物线C相交;当=1时,=0,直线与抛物线C相切;当>1时,<0,直线与抛物线C相离.综上所述,当=1时,直线与抛物线C相切,当≠1时,直线与抛物线C不相切.解法二:(I)设所求圆的半径为r,则圆的方程可设为依题意,所求圆与直线相切于点P(0,m),则解得所以所求圆的方程为(II)同解法一17、解:(I)C1是圆,C2是椭圆. 当时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(1,0),(a,0),因为这两点间的距离为2,所以a=3. 当时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b),因为这两点重合,所以b=1. (II)C1,C2的普通方程分别为 当时,射线l与C1交点A1的横坐标为,与C2交点B1的横坐标为 当时,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此,四边形A1A2B2B1为梯形.故四边形A1A2B2B1的面积为 …………10分18、解析; (I)设P(x,y),则由条件知M().由于M点在C1上,所以 即 从而的参数方程为(为参数)(Ⅱ)曲线的极坐标方程为,曲线的极坐标方程为。

射线与的交点的极径为,射线与的交点的极径为所以.19、解析:考察参数方程与普通方程的互化、椭圆的基本性质、直线方程、两条直线的位置关系,中档题椭圆的普通方程为右焦点为(4,0),直线(为参数)的普通方程为,斜率为:;所求直线方程为:.20、解析:本小题主要考查极坐标与直角坐标的互化、椭圆的参数方程等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想满分7分解:(I)把极坐标系下的点化为直角坐标,得P(0,4)因为点P的直角坐标(0,4)满足直线的方程,所以点P在直线上,(II)因为点Q在曲线C上,故可设点Q的坐标为,从而点Q到直线的距离为,由此得,当时,d取得最小值,且最小值为21、[2011·课标全国卷] 【解答】 (1)曲线y=x2-6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+2,0),(3-2,0).故可设C的圆心为(3,t),则有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1.则圆C的半径为=3.所以圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组消去y,得到方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.由已知可得,判别式Δ=56-16a-4a2>0.从而x1+x2=4-a,x1x2=.①由于OA⊥OB,可得x1x2+y1y2=0.又y1=x1+a,y2=x2+a,所以2x1x2+a(x1+x2)+a2=0.②由①,②得a=-1,满足Δ>0,故a=-1.。

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