解析幾何(二)
1、(12年嘉定區二模22題)
已知定點,直線,點為座標平面上的動點,過點作直線的垂線,垂足為點,且.設動點的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)過點的直線與曲線有兩個不同的交點、,求證:;
(3)記與的夾角為(為座標原點,、為(2)中的兩點),求的取值範圍.
【解答】:(1)設點的座標為1分)
由題意,可得,,,.(3分)
由與垂直,得,即(). (6分)
因此,所求曲線的方程為().
[證明](2)因為過點的直線與曲線有兩個不同的交點、,所以的斜率不為零,故設直線的方程為7分)
於是、的座標、為方程組的實數解.
消並整理得8分)
於是進一步得10分)
又因為曲線()的準線為,
所以,得證. (12分)
(3)由(2)可知,,.
於是,(16分)可求得的取值範圍為18分)
2、(12嘉定區三模)
如圖,已知橢圓的左右焦點分別為、,橢圓的下頂點為,點是橢圓上任意一點,圓是以為直徑的圓.
(1)若圓過原點,求圓的方程;
(2)當圓的面積為時,求所在直線的方程;
(3)寫出乙個定圓的方程,使得無論點在橢圓的什
麼位置,該定圓總與圓相切.請寫出你的**過程.
【解答】:(1)解法一:因為圓過原點,所以,所以是橢圓的端軸頂點,的座標是或,於是點的座標為或, …………(2分)
圓的方程為或. ……(4分)
解法二:設,因為圓過原點,所以,
所以,所以,,點1分)
於是點的座標為或2分)
圓的方程為或. ……(4分)
(少乙個解釦1分)
(2)設圓的半徑為,由題意,,,所以 …(5分)
設,則6分)
聯立 ,解得(捨去7分)
所以點或8分)
所以或9分)
所以直線的方程為或10分)
注:直線方程也可寫成其他形式,如:與等.
少乙個解,得4分.
(3)以原點為圓心,為半徑的定圓始終與圓相內切.
定圓的方程為12分)
**過程為:設圓的半徑為,定圓的半徑為,
因為,所以當原點為定圓圓心,半徑時,定圓始終與圓相內切16分)
3、(12年靜安等四區二模22題)
已知橢圓的右焦點為,點的座標為,
為座標原點,△是等腰直角三角形.
(1)求橢圓的方程;
(2)設經過點作直線交橢圓於、兩點,求△面積的最大值;
(3)是否存在直線交橢圓於,兩點, 使點為△的垂心(垂心:三角形三
邊高線的交點)?若存在,求出直線的方程;若不存在,請說明理由.
【解答】:(1)由△是等腰直角三角形,得,,
故橢圓方程為4分(2)設直線的方程是與交於 ,
則有,由韋達定理得,
點到直線的距離為,
因為,設,由,知,
由,當且僅當時成立,方程是
10分(3)假設存在直線交橢圓於,兩點,且為△的垂心,
設,因為,,故11分
於是設直線的方程為,
由得.由,得, 且12分
由題意應有,又,
故,得.
即.整理得.
解得或14分
經檢驗,當時,△不存在,故捨去.
當時,所求直線存在,且直線的方程為. …………16分
4、(2013浦東新區二模23題)
(1)設橢圓:與雙曲線:有相同的焦點,是橢圓與雙曲線的公共點,且的周長為,求橢圓的方程;
我們把具有公共焦點、公共對稱軸的兩段圓錐曲線弧合成的封閉曲線稱為「盾圓」.
(3)由拋物線弧:()與第(1)小題橢圓弧:()所合成的封閉曲線為「盾圓」.設過點的直線與「盾圓」交於兩點,,且(),試用表示;並求的取值範圍.
【解答】:(1)由的周長為得,
橢圓與雙曲線:有相同的焦點,所以,
即,,橢圓的方程;…………………4分
(3)顯然「盾圓」由兩部分合成,所以按在拋物線弧或橢圓弧上加以分類,由「盾圓」的對稱性,不妨設在軸上方(或軸上):
當時,,此時11分
當時,在橢圓弧上,
由題設知代入得,
,整理得,
解得或(捨去12分
當時在拋物線弧上,
由方程或定義均可得到,於是,
綜上,()或();
相應地14分
當時在拋物線弧上,在橢圓弧上,
;……………………15分
當時在橢圓弧上,在拋物線弧上,
;……………………16分
當時、在橢圓弧上,
17分綜上的取值範圍是18分
5、(2013徐匯二模23題)
已知雙曲線的中心在原點,是它的乙個頂點, 是它的一條漸近線的乙個方向向量.
(1) 求雙曲線的方程;
(2) 若過點()任意作一條直線與雙曲線交於兩點 (都不同於點),
求證:為定值;
(3) 對於雙曲線:,為它的右頂點,為雙曲線上的兩點
(都不同於點),且,那麼直線是否過定點?若是,請求出此定點的座標;
若不是,說明理由.然後在以下三個情形中選擇乙個,寫出類似結論(不要求書寫求解或證明過程).情形一:雙曲線及它的左頂點;
情形二:拋物線及它的頂點;
情形三:橢圓及它的頂點.
【解答】:(1)設雙曲線c的方程為,則,…….2分
又,得,所以,雙曲線c的方程為4分
(2) 當直線垂直於軸時,其方程為,的座標為(,)、(,),
,得=06分
當直線不與軸垂直時,設此直線方程為,由得
.設,則,,……………..8分
故.……....9分
++=0 . 綜上, =0為定值. ………………10分
(3)當滿足時,取關於軸的對稱點、,由對稱性知,此時與所在直線關於軸對稱,若直線過定點,則定點必在軸上11分
設直線的方程為:,
由,得 設,則,,
由,得,,
即,, 化簡得,或(舍13分
所以,直線過定點(,014分
情形一:在雙曲線 :中,若為它的左頂點,為雙曲線上的兩點(都不同於點),且,則直線過定點(,0). …….15分
情形二:在拋物線中,若為拋物線上的兩點(都不同於原點),且,則直線過定點16分
情形三:(1)在橢圓中,若為它的右頂點,為橢圓上的兩點(都不同於點), 且,則直線過定點(,0);…………..15分
(2)在橢圓中,若為它的左頂點,為橢圓上的兩點(都不同於點),且,則直線過定點(,0) ;……..16分
(3)在橢圓中,若為它的上頂點,為橢圓上的兩點(都不同於點), 且,則直線過定點(017分
(4)在橢圓中,若為它的下頂點,為橢圓上的兩點(都不同於點), 且,則直線過定點(018分
6、(2013閘北區二模23題)
在平面直角座標系中,已知曲線為到定點的距離與到定直線的距離相等的動點的軌跡,曲線是由曲線繞座標原點按順時針方向旋轉形成的.
(1)求曲線與座標軸的交點座標,以及曲線的方程;
(2)過定點的直線交曲線於、兩點,已知曲線上存在不同的兩點、關於直線對稱.問:弦長是否存在最大值?若存在,求其最大值;若不存在,請說明理由.
【解答】:(1)設,由題意,可知曲線為拋物線,並且有
,化簡,得拋物線的方程為:.
令,得或,
令,得或,
所以,曲線與座標軸的交點座標為和3分)
由題意可知,曲線為拋物線,過焦點與準線垂直的直線過原點,
點到的距離為. (2分)
所以是以為焦點,以為準線的拋物線,其方程為3分)
(2)設,,由題意知直線的斜率存在且不為零,設直線的方程為,則直線的方程為1分)
則得,所以2分)
,設弦的中點為,則
因為在直線上,所以
,即將代入,得
(4分)
設,則1分)
建構函式,.
由已知,當,即時,無最大值,所以弦長不存在最大值1分)
當時,有最大值,即弦長有最大值 (1分)
7、(2013長寧二模23題)
如圖,已知點,直線:,為平面上的動點,過點作的垂線,垂足為點,且.
(1)求動點的軌跡的方程;
(2)過軌跡的準線與軸的交點作直線與軌跡交於不同兩點、,且線段的垂直平分線與軸的交點為,求的取值範圍;
解析幾何解答題
26.江蘇18 如圖,在平面直角座標系中,m n分別是橢圓的頂點,過座標原點的直線交橢圓於p a兩點,其中p在第一象限,過p作x軸的垂線,垂足為c,連線ac,並延長交橢圓於點b,設直線pa的斜率為k 1 當直線pa平分線段mn,求k的值 2 當k 2時,求點p到直線ab的距離d 3 對任意k 0,求...
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