高考数学140分难点突破训练――圆锥曲线(含详解)概要
更新时间:2024-04-01 01:15:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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高考数学140分难点突破训练——圆锥曲线
1. 已知椭圆C的焦点在轴上,它的一个顶点恰好是抛物线
。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m (1)求椭圆C的方程;
(2)设A、B为椭圆上的两个动点,为D,求点D的轨迹方程.
的焦点,离心率为
,过原点O作直线AB的垂线OD,垂足
2. 设直线
与双曲线
相交于A,B两点,O为坐标原点.
(I)为何值时,以AB为直径的圆过原点.
(II)是否存在实数,使在,说明理由.
且,若存在,求的值,若不存
3. (理)设双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为e,若准线l与两条渐近线相交于P、Q两点,F为右焦点,△FPQ为等边三角形. (1)求双曲线C的离心率e的值;
(2)若双曲线C被直线y=ax+b截得的弦长为
求双曲线c的方程.
(文)在△ABC中,A点的坐标为(3,0),BC边长为2,且BC在y轴上的区间[-3,3]上滑动.
(1)求△ABC外心的轨迹方程;
(2)设直线l∶y=3x+b与(1)的轨迹交于E,F两点,原点到直线l的距离为d,求
的最大值.并求出此时b的值.
4. 已知点N(1,2),过点N的直线交双曲线
(1)求直线AB的方程;
(2)若过N的直线l交双曲线于C、D两点,且否共圆?为什么?
于A、B两点,且
,那么A、B、C、D四点是
5. 设(1)求(2)令
(
的解析式
为常数),若,且
只有唯一实数根
求数列
的通项公式。
6. 已知点C(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足
(1)当点P在y轴上运动时,求点M的轨迹C的方程;
(2)是否存在一个点H,使得以过H点的动直线L被轨迹C截得的线段AB为直径的圆始终过原点O。若存在,求出这个点的坐标,若不存在说明理由。
7. 设
为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若向量
.
(1求点M(x,y)的轨迹C的方程;
(2过点(0,3作直线与曲线C 的交于A、B两点,设
,是否存在这样的直
线,使得四边形OAPB为矩形?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由. 8. 已知倾斜角为(1)求点
的坐标;
的直线过点
和点
,点
在第一象限,
。
(2)若直线与双曲线
段
的中点坐标为
,求的值;
相交于两点,且线
(3)对于平面上任一点的距离。已知9. 如图,已知定点到N,使
,当点在线段上运动时,称到线段
的最小值为与线段
在轴上运动,写出点的距离关于的函数关系式。
交x轴于点M,延长MP
,动点P在y轴上运动,过点P作
⑴求动点N的轨迹C的方程;
⑵设直线与动点N的轨迹C交于A,B两点,若
若线段AB的长度满足:
,求直线 的斜率的取值范围。
10. 在中,
渐近线且离心率为的双曲线⑴求双曲线⑵若直线于不同的两点
、
,且
、
的标准方程;
与双曲线
交
点分线段所成的比为,以恰好经过点.
、
所在的直线为
两点都在以点
的取值范围.
为圆心的同一圆上,求实数
11. 经过抛物线y
的焦点F的直线L与该抛物线交于A,B两点.
(1) 若线段AB的斜率为k,试求中点M的轨迹方程;
(2) 若直线的斜率k>2,且点M到直线3 x+4y+m=0的距离为12. 一束光线从点
.
(Ⅰ)求点(Ⅱ)求以
关于直线的对称点、
为焦点且过点
的坐标; 的椭圆
的方程; 、
两点,点
出发,经直线
上一点
,试确定m的取值范围。 反射后,恰好穿过点
(Ⅲ)设直线与椭圆 到
的两条准线分别交于为线段上的动点,求点
的坐标.
的距离与到椭圆右准线的距离之比的最小值,并求取得最小值时点
13. 已知椭圆E:(1)求
的最值。
,点P
是椭圆上一点。
(2)若四边形ABCD内接于椭圆E,点A的横坐标为5,点C的纵坐标为4,求四边形面积的最大值。
14. 已知椭圆的一个焦点
足
,,
成等比数列.
,对应的准线方程为,且离心率满
(1求椭圆的方程;
(2试问是否存在直线,使与椭圆交于不同的两点
、
,且线段
恰被直线
平分?若存在,求出的倾斜角的取值范围;若不存在,请说明理由.
15. 已知向量
(Ⅰ)求点
的轨迹C的方程;
.
(Ⅱ)设曲线C与直线
又点
,当
时,求实数
的取值范围。
相交于不同的两点M、N,
16. 设直线与椭圆相交于点C,记O为坐标原点.
相交于A、B两个不同的点,与x轴
(I)证明:(II)若
;
的面积取得最大值时的椭圆方程.
17. 如图,已知⊙
在 ⊙A′取遍⊙
上的点.
:及点A
A′交于点P,若点
,
上任取一点A′,连AA′并作AA′的中垂线l,设l与直线
(1)求点P的轨迹C的方程; (2)若过点求直线
的直线
与曲线
交于
、
两点,且
,则当
时,
的斜率的取值范围.
18. 如图,已知⊙一点遍⊙
′,连上的点.
:′,并作
及点
′的中垂线l,设l与
,在 ⊙
′交于点P, 若点
上任取′取
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)设直线
交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点D.若圆方程.
与轨迹C相
的面积取得最大值时的椭
19. 点A、B分别是以双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆C长轴的左、右
端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆C上,且位于x轴上方,(1)求椭圆C的的方程; (2)求点P的坐标;
(3)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到M的距离d的最小值。
20. 已知正方形的外接圆方程为
形一边CD所在直线的方向向量为(3,1. (1)求正方形对角线AC与BD所在直线的方程;
(2)若顶点在原点,焦点在轴上的抛物线E经过正方形在x轴上方的两个顶点A、B,求抛物线E的方程. 答案:
,A、B、C、D按逆时针方向排列,正方
1. (1)设椭圆C的方程为.
由题意可得:,,
(2)(1)当直线AB的斜率存在时,
设直线AB的方程为
,
,
即
①
,
又又
点
,
在直线AB上,
②
③
把②③代入①得,
点D的轨迹方程为
(2)当直线AB的斜率不存在时,,满足
点D的轨迹方程为
2. 解(I)设
由
又以AB为直径的圆过原点.既
且,
(II)
右准线l的方程为:x=,两条渐近线方程为:
.
∴ 两交点坐标为 ,、,
.
∵ △PFQ为等边三角形,则有
(如图).
∴ ,即
.
解得 ,c=2a.∴
.
(2)由(1)得双曲线C的方程为把 把
代入得
.
.
依题意 ∴ ,且
.
∴ 双曲线C被直线y=ax+b截得的弦长为
∵
.
∴ .
整理得
.
∴ 或
.
∴ 双曲线C的方程为:或
.
(文)(1)设B点的坐标为(0,),则C点坐标为(0,
+2)( 则BC边的垂直平分线为y=
+1 由①②消去,得.
∵
,∴
.
故所求的△ABC外心的轨迹方程为:.
(2)将
代入
得
.
由及,得
.
-3≤
≤1), ①
②
所以方程①在区间
,2有两个实根.
设是:
,则方程③在,2上有两个不等实根的充要条件
之得
.
∵
∴ 由弦长公式,得
又原点到直线l的距离为
,
∴
∵ ,∴
.
∴ 当,即时,
.
4. (1)设直线AB:代入 (*)
得
令A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是方程的两根
∴ 且
∵ ∴
∴ N是AB的中点 ∴
k = 1 ∴AB方程为:y = x + 1
或
(2)将k = 1代入方程(*)得由∴ ∵
得,
,
∴ CD垂直平分AB ∴ CD所在直线方程为 即
代入双曲线方程整理得及CD中点
令,
则,, ∴,
|CD| =,
,即A、B、C、D到M距离相等
∴ A、B、C、D四点共圆 12分
5. (1)直线方程为代入
,设
得
则
点的坐标为
在椭圆上即
(2)
已知
椭圆方程为
22.(1),又
令得
当当
时得方程的实数根时
和 于是
方程有唯一实数根
或
(2)当时,,令则
,
当时, 为等比数列,
或
6. (1)设M(x,y, P(0, t, Q(s, 0 则由
得3s—t2=0……………………………………………………①
又由得
, ……………………………………②
把②代入①得=0,即y2=4x,又x≠0
∴点M的轨迹方程为:y2=4x(x≠0)
(2)如图示,假设存在点H,满足题意,则
设,则由可得
解得
又
则直线AB的方程为:即
把
代入,化简得
令y=0代入得x=4,∴动直线AB过定点(4,0) 答,存在点H(4,0),满足题意。 7. (1
即点M(x,y到两个定点F1(0,-2、F2(0,2的距离之和为8,
点M(x,y)的轨迹C为以F1(0,-2、F2(0,2为焦点的椭圆,其方程为
.
(2由题意可设直线方程为
,
由消去y得:(4+3kx2 +18kx-21=0.
此时,△=(18k2-4(4+3k2 (-21>0恒成立,且由
知:四边形OAPB为平行四边形.
假设存在直线,使得四边形OAPB为矩形,则因为
,所以
,
.
而
,
故,即
.
所以,存在直线:8. (1)设
,
,使得四边形OAPB为矩形.
,
(2)设
由 得,
,
(3)设线段
上任意一点
当时,即时,当时,;
当时,即时,当时,;
当时,即时,当时,。
9. (1 设动点
。
的方程为
.
则
是MN的中点,
直线,故
的方程为,令
,消去得N的轨迹C
(2 直线的方程为
,由
,直线与抛物线
得
的交点坐标分别为
,
又由得
由是
10. (1由已知得∴(2当
时,
即
可得,解得的取值范围
,∴,
,
∴
,
∴……
(3
①当为偶数时,
(为奇数,则
.
),假设存在符合条件的使命题成立,则
,由
得
②当为奇数时,由
综合以上知,存在
是偶数,则得
使得
.
矛盾.
,
20.解:(1因为双曲线由此可得渐近线的斜率线段
离心率为,所以可设双曲线
从而
,将点
的标准方程
,又因为点,
分
所成的比为,所以的坐标代入双曲线方程的
所以双曲线(2设
的方程为
线段
. 的中点为
.
由则
且
①
由韦达定理的由题意知
,
所以
②
由①、②得 11. .(1设A(
或
直线AB的方程为y=k(x-1 (k≠0,代入
,得
kx-(2k+4x+k=0 设M(x ,y.则
∴点M的坐标为(
消去k可得M的轨迹方程为
(2由 d=
得
即 0<<
,得
0<,
即 或
故的取值范围为 (-
12. (Ⅰ)设的坐标为,则且.
解得(Ⅱ), 因此,点 的坐标为.
,根据椭圆定义,
得,.
,
∴所求椭圆方程为.
(Ⅲ)设点的坐标为,椭圆的准线方程为,表示点
.
到
的距离,
表示点
到椭圆的右
准线的距离.
则,.
,
令,则
,
当,, ,.
∴ 在时取得最小值.
因此,注:
最小值=,此时点的坐标为.
的最小值还可以用判别式法、换元法等其它方法求得.
说明:求得的点即为切点,的最小值即为椭圆的离心率.
13. (1)由得
,则
则所以
的最大值为25,最小值为16。
及椭圆方程得A(5,0)。同理C(0,4),设
,即
。所以B到AC的距离为
为椭
(2)如图,由
圆上任一点,又AC方程为
同理得D到直线AC的距离
所以四边形ABCD最大面积
。
14. (1)∵设
成等比数列 ∴
是椭圆上任意一点,依椭圆的定义得
即为所求的椭圆方程.
(2)假设存在,因与直线因此可设的方程为:
由
相交,不可能垂直轴
①
方程①有两个不等的实数根 ∴
②
设两个交点、的坐标分别为 ∴
∵线段恰被直线平分 ∴
∵ ∴ ③ 把③代入②得
∵ ∴ ∴解得或
∴直线的倾斜角范围为15. 由题意得:
(II)由得
,
由于直线与椭圆有两个不同的交点,(1)当
时,设弦MN的中点为
,即 ①
分别为点M、N的横坐标,则
又 ②.
将②代入①得,解得, 由②得 ,
故所求的(2)当
取值范围是时,
16. 依题意,直线l显然不平行于坐标轴,故
将,得
①
由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得
,
即
(II)解:设由①,得
因为,代入上式,得
于是,△OAB的面积
其中,上式取等号的条件是
由
将
所以,△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是17. (1 ∵l是线段A
这两组值分别代入①,均可解出
,
的中垂线,∴|-|P
||=|
∴||PA|-|P为焦距,以(2设
,
||=||P|=.即点P在以.
,则由
、A为焦点,以4
为实轴长的双曲线上,故轨迹C的方程为,则直线
的方程为
,得
,.由,得.∴
,
,.由,,
,
消去,得.∵,函数在
上单调递增.
∴,,所以 或
.
故斜率的取值范围为18. (1 ∵l是线段.
的中垂线,∴|+|P
|=|
|=2m
,
.即点P在以∴|PM|+|P|=|P、M为焦点,以为焦距,以为长轴长的椭圆上,故轨迹C的方程为,即.
(2)由 得
将代入消去,得 ①
由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得
整理得,即
设
∵
由①,得而点
, ∴
.
,所以
,
代入上式,得
于是,△OAB的面积 其中,上式取等号的条件是
即
由将
可得
及
.
这两组值分别代入①,均可解出
∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是
19. (1)已知双曲线实半轴a1=4,虚半轴b1=2,半焦距c1=
=
,
,
∴椭圆的长半轴a2=c1=6,椭圆的半焦距c2=a1=4,椭圆的短半轴
∴所求的椭圆方程为(2)由已知
,
,设点P的坐标为由已知得
,则
则,解之得,
由于y>0,所以只能取,于是,所以点P的坐标为9分
(3)直线是
,
又∵点M在椭圆的长轴上,即 ∴当
时,椭圆上的点到
,设点M是,则点M到直线AP的距离是,于
的距离
又 ∴当时,d取最小值
20. (1 由(x-12)2+y2=144-a(a<144,可知圆心M的坐标为(12,0, 依题意,∠ABM=∠BAM=,kAB= , 设MA、MB的斜率k.
则解得
=2,
=- .
且
,
∴所求BD方程为x+2y-12=0,AC方程为2x-y-24=0.
(2 设MB、MA的倾斜角分别为θ1,θ2,则tanθ1=2,tanθ2=-,
设圆半径为r,则A(12+),B(12-,),
再设抛物线方程为y2=2px (p>0,由于A,B两点在抛物线上,
∴ ∴ r=4,p=2.
则解得
=2,
=- .
且
,
∴所求BD方程为x+2y-12=0,AC方程为2x-y-24=0.
(2 设MB、MA的倾斜角分别为θ1,θ2,则tanθ1=2,tanθ2=-,
设圆半径为r,则A(12+),B(12-,),
再设抛物线方程为y2=2px (p>0,由于A,B两点在抛物线上,
∴ ∴ r=4,p=2.
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