内容正文:
」鱼欧龙门卷
2025一2026学年度高考试题还题突破—解答题专练(十二)
数学·解析几何(三)
总分:60分时间:40分钟姓名:
得分:
1.(15分)已知双曲线C:三y=1(a>0)的焦距为25,且左、右顶点分别为A,A,过点
T(4,0)的直线l与C的右支交于M,N两点.
(1)求C的方程;
(2)记直线A,M,A2N的斜率分别为1,k2,证明::是定值;
2
(3)设G为直线A,M和A,N的交点,记△GMN,△GA1A,的面积分别为S1,S,求
的最
小值.
2.(15分)已知圆0:x2+y2=4交x轴于A,B两点,椭圆C过点(3,2)且以AB为长轴.
(1)求C的标准方程;
(2)已知直线L与椭圆C交于M,N两点,与圆O交于P,Q两点,若不重合的两条直线l1:
y=k1x与l2:y=k2x分别平分线段MN,PQ.
①证明为定值;
②已知直线l1,l2与椭圆C分别交于E,G,D,F,且OH+3HD=0,求四边形EFGH面积的
最大值
数学·解答题专练(十二)第1页(共2页)
3.(15分)已知圆心在x轴上移动的圆经过点A(一4,0),且与x轴、y轴分别交于B(x,0),
C(0,y)两个动点(B,C可以重合).
(1)求点M(x,y)的轨迹E的方程;
(2)过点D(1,0)的两条直线11,l2相互垂直,直线11与E交于G,H两点,直线l2与E交于
J,K两点,线段GH,JK的中点分别为P,Q
①求四边形GJHK面积的最小值;
②判断直线PQ是否过定点,若是,求出该定点;若不是,请说明理由.
4.(15分)在平面直角坐标系xOy中,等轴双曲线C1和C2的中心均为O,焦点分别在x轴和y
轴上,焦距之比为2,C1的右焦点F到C1的渐近线的距离为2.
(1)求C1,C2的方程;
(2)过F的直线交C1于A,B两点,交C2于D,E两点,AB与DE的方向相同.
(i)证明:|AD|=|BE|;
(iⅱ)求△AOD面积的最小值.
数学·解答题专练(十二)第2页(共2页)·数学·
乘积为一子,
,即
所以友M·kB=一3
。y
x-2‘x+2=
3
4
脚听+苦=1z士2.
所以黄线E的方程为后十号-1:≠士2》,
(2)证明:①由题意,直线1的斜率不为0,设直线l:x=my十
4(m≠0),P(x1y1),Q(x2y2),
x=my十4,
联立x2
消去x整理得(3m2+4)y2+24my+
=1,
3
36=0,
则△>0,即m2-4>0,可得m>2或m<-2,
-24m
36
则y1+=3m千4y,y=3m+4
所以2my1y2=-3(y1+y2),
所以十:一十
271x2-1)十yx1一1D
(x1-1)(x2-1)
y1(my2+3)+y2(my1+3)2my1y2+3(y1+y2)
(my1+3)(my2+3)
=0.
m2y1y2+3m(y1+y2)+9
故k1十k1=0.
②因为点D在线段PQ上,且TP|IDQ=|TQDP,所以
品-沿且D为PQ肉比分点,
由题意P,Q在x轴的上方或下方,根据对称性不妨取P,Q
在x轴的上方,如图,
所以存在实数入,使得币=P可,T戒=
ADQ,设D(xyo),
所以=y,化简得21y=
yo-y1 y2-yo
yo(y1+y2),
由0知2myy2=-3(0y1+2),所以y。=21业=
y1十y2
m
所以,=a十4=X(-是)十4=1,即,=,所以
DF⊥x轴.
4.解:(1)由椭圆方程得焦半距c=√25一16=3,
则F1(-3,0),F2(3,0),
因为F到直线bx十ay=0的距离d=
1-3bL=3驰=2W2,
√a2+b2
c
所以b=22,a2=c2-b2=9-8=1,
所以C的标准方程为x-
81.
(2)由(1)知1:y=k(x-3)(|k|<
22),因为1k1<名,所以1与双曲线C
的左、右半支各交于一点,如图,设A(x1,
y1)(x1≥1),B(x2y2)(x2≤-1),
设AB中点为M,则F1A+F2B=
2F1M,所以F1P=2λF1M,
又F1P为∠AF1B的角平分线,所以|AF1I=|BF1.
y=k(x-3),
由
x2-y二1,得(8-k2)x2+6k2x-9k2-8=0,4>0,则
6k2
9k2+8
x1十x2=62-8x122=k2-8’
因为|AF1|=√(x1十3)2+y1=√(x1+3)2+8x-8=
√(3x1+1)7=3x1+1,
·27
参考答案及解析
BF1|=√(x2十3)2+y克=√(x2+3)2+8x-8=
√(3x2+1)Z=-3x2-1,
所以3x1+1==3证2-1,即3(z1+x2)+2=8+2=0,解
得2-生
24
5=-2,2
的+
以x1十x248
、19
9
5
因为|AF21=√(x1-3)2+y=√(x1-3)2+8x-8=
√(3x1-1)7=3x1-1,
|BF2|=√(x2-3)2+y克=√(x2-3)2+8x-8=
√(3x2-1)7=1-3x2,
所以|AB|=|BF2|-|AF2=1-3x2-(3x1-1)=2-3(x1+
x2)=4,
|AF2|·|BF2|=(3x1-1)(1-3x2)=3(x1十x2)-9x1x2-
1=16,
所以A:B=1,为定值
|AB|2
数学解答题专练(十二)
1解:由双曲线C号-y=1a>0)的熙距为25,
得a2+1=(5)2,解得a2=4,
所以C的方程为少=1.
(2)证明:依题意,设直线1的方程为x=my十4,M(x1,y1),
N(x2y2),
由仁:消去并量理得6做一0y
8my+12=0,
由直线1与双曲线的右支交于M,N两点,
△=64m2-48(m2-4)>0,
得m-4≠0,
i0.
12
y1y2=
解得-2<m<2,
8m
12
则y1十y2=-
m24y1y2=
二4即2y1y2=-3(y1+
y2),而A1(-2,0),A2(2,0),
y1
所以-1+2-(x,-2=y(my,+2)my1y2+2y
k2y2y2(x1+2)y2(my1+6)my1y2+6y2
x2-2
1
3
-2(y1+y2)+212y1-2y2
1
=
20++6,-2+2
3
9
3为定值
(3)解:由(2)知k2=一3k1,直线A1M:y=k1(x十2),直线
A2N:y=-3k1(x-2),
则点G的横坐标为xc=1,
于是
专GAIIGNin∠McN
GMI
GNI
S2
。lGA,IGA21sin∠A1GA2
1GA1·GA。
x1-1.x2-1_(my1+3)(my2+3)
3
1
3
=my1y:+3m(y1十y2)+94m2
3
4-m+3≥3,当且仅当m=0
高考试题逐题突破
时取等号,所以的最小值为3
2.(1)解:由x2+y2=4,令y=0得x=±2,令A(-2,0),B(2,
0).
侧可设椭圆C的标准方程为:+0<<2
1
又因为椭圆C经过点(3,2),
代人计算得b2=1,
则C的标准方程为号+y=1.
(2)①证明:显然直线1与l2垂直,设直线1:x=ty十d,则
k2=-t.
设直线1与C交于M(x1y1),N(x2y2),
则+4-4,
x号+4y2=4,
则红,-,)十2=一40,一)十”
2
2
y1+y2
于1子则,
y1-y2
2
②解:由题知肥-号,因边形DEG为平行周边形,则
SAEIG-SAG3
3
5
SaDE,易知S助形EGH=SaDEFO、
联立区得x=士中
4
ly=kix:
则EG1=2V好+T·√4+'
4
同理可得直线,与椭圆的一个交点D(√+'
4
4
:√4号+1
则D到直线11的距离d=
(k1-k)入√43+1
4
√/k+1
13k24
4W4k经+1
√+1
162
所以四边形面积SODEFG=|EGd=
/(4k+1)(4k名+1)
由于
1
:=4,则Sa
62
√(++D
|6k2J
√(g+)+D
当k2=0时,四边形不存在.
当k2≠0时,SODEFG=
6
好+177
≤行,当且仅当k,=士1
12
时取等号.
5
所以四边形EFGH面积的最大值S网边彩EGH=4 SODEPG=3.
·28
解:1)报据题意,圆心坐标为(2,o),
又因为该圆经过点A(一4,0)和C(0,y),所以
√-)+0-
+,
化简得y2=4x,所以点M(x,y)的轨迹E的方程为y2=4x.
(2)①因为直线11,l2的斜率一定存在且不为0,
故设l1:y=k((x-1),l2:y=个
F(z-1D,G(匹1y,H(z2y2
J(xgy3),K(x4y4).
少=(红-1),消x得y2-
联立方程y=4红,
4y一4k=0,
4
则△=16(k2+1)>0,y1+y2=
y1y2=-4.
所以G=+后-
,1
=1+京·√+2)=4y1
=+是·-4x-=(+),
同理JK|=4(k2+1),
所以S脑和版=合1GH1·1JK1=8(&+是+2)≥
1
8(2,·京+2)=32,当且仅当=±1时,四边形GHK
的面积最小,最小值为32.
②易知当直线PQ斜率不存在时,直线11,12关于x轴对称,
此时①中2=1,得直线PQ:x=3;
当直线PQ斜率存在时,设直线lQ:y=mx十n,
联立方程y=mx十n,
km十kn
y=kx1),得3p=-m
又3yP=y1十y=号,得(m+m)2-2k+2m=0,
2
同理可得(m+(-)'-2(-名)+2m=0,
所以,-号是方程(m十2-2x+2m-0的两根,
所以
=-1,即3m十n=0,则lpa:y=m(x-3),所以直
线PQ过定点(3,0)」
综上,直线PQ过定点(3,0).
解:(1)由题设可设C:x2-y2=t:,t1>0,t2<0.
易知C1的渐近线方程为y=士x,焦距为2√2t:T,C:的右
焦点F(√2t1T,0),
21=2,
由题设可知√2
2√2t1T=2×2wW2t2T,
解得t1=4,t2=一1.
所以C1的方程为x2-y2=4,C2的方程
为y2-x2=1.
(2)(i)设直线AB:x=my+2√2,A(x1,
y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4y4),
联立直线AB和C:的方程
x=my十2W2,得(m2-1)y2+4N2my+
x2-y2=t,
8-t:=0.
为使直线AB和C:均有2个交点,必须有m2一1≠0,△:=
·数学·
32m2-4(m2-1)(8-t:)>0,解得0<m2<9且m2≠1.
由根与系数的关系,
-4√2m
-4W2m
y1+y2=
m2-1
,y3十y4=
可得
m2-1
8-t1
8-t2
y1y2=
m2-1’
y3y=
m2-11
注意到y1十y2=y,十y4,因此线段AB和线段DE具有相同
的中点.
记上述中点为M,注意到|AD|=|IDM1-|AMII,IBEI=
I|EM一|BM|,所以|AD|=|BE|.
(ii)由(ⅰ)可知△AOD和△BOE的面积相等
记△AOD的面积为S,△AOB的面积为S1,△DOE的面积
为S2.
由A店与D应的方向相同可知S=1S,S:
2
因为S=号×0F×-=巨×0+-4
32m24(8-t1)_2W2×√41m+8-t41
2×√m-1)m-1
1m2-1
同理可得S,=22×V:m2十8-4
|m2-1
所以S=
|S-$,三L22×√4m+4与
2
|m2-1l
2√2X√9-m1√21√4m2+4-√9-m
|m2-1
m2-1
√21(4m2+4)-(9-m2)1
|m2-1l川√4m2+4+√9-m
9 m2
√2m+2+√2-2
设fx)=V2x+2+√2-?x∈[0,1)U1,9),
1
则f'(x)=
√J2x+2
9x
4√2-2
9 x
4√2-2
-√2x+2
4√吾xa形
8(9-x)-(2x+2)
4Vx+i×9-z(4√2-2
9x
+√/2x+2)
5(7-x)
/9x
2√x+五X9-z(4√2-2
十√2x+2)
当0≤x<1,1<x<7时,f'(x)>0,f(x)单调递增,
当7<x<9时,f'(x)<0,f(x)单调递减,
5
5
5
因此S=
9 m
√2m+2+√2-2
f0m5≥f7-1,
当且仅当m2=7时,等号成立,
因此△AOD面积的最小值为1.
数学解答题专练(十三)
1.解:(1)当a=0时,函数f(x)=-2e-x,f(0)=-2,
又f'(x)=-2e2-1,则f'(0)=-2-1=-3.
所以曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=一3x一2.
(2)由题意知,f(x)的定义域为(一∞,十∞),
f'(x)=2ae+(a-2)e-1=(2e+1)(ae-1),显然2e2+
1>0恒成立,
①若a≤0,则f'(x)<0,此时f(x)在(-∞,十∞)上单调
递减;
·29
参考答案及解析
②若a>0,令f'(x)=0,解得x=-lna.
当x∈(-∞,-lna)时,f'(x)<0,当x∈(-lna,+o∞)时,
f'(x)>0,
所以f(x)在(一∞,一lna)上单调递减,在(一lna,十∞)上单
调递增.
综上,当a≤0时,f(x)在(一o,+∞)上单调递减;
当a>0时,f(x)在(一∞,一l1na)上单调递减,在(一lna,
十∞)上单调递增.
(3)若a≤0,由(2)知,f(x)至多有一个零点,不符合题意;
若a>0,由(2)知,当x=-lna时,f(x)取得最小值,为
十lna.
f(-lna)-1-a
设8e)=1-+h,则g)=+-
x
z2>0,
做g(x)=1十lnx在(0,+∞)上单调递增,且g(①)=0.
(1)当a∈[1,+o)时,f(-1na)=1-1+1na≥0,故此时
f(x)没有两个零点.
(i)当a∈(0,1)时,f(-lna)=1-
1+lna<0,
又f(-2)=ae4+(a-2)e2+2>-2e2+2>0,
故f(x)在(-∞,-lna)上有一个零点;
当x>1n3时,由e>ea可得e>3,即ae>3,得ae
a
3>0,则ae十a-3>0,
故e(ae+a-3)>0,即ae2r十ae-3e>0,又易知e>x,
则ae2r十ae-3e十e-x>0,即ae2r+(a-2)e-x>0,
因此f(x)在(-lna,十∞)上也有一个零点.
综上,若f(x)有两个零点,实数a的取值范围为(0,1).
解:(1)当a=1时,f(x)=lnx-xe-1+x+1,
所以f(x)=1-(e-+xe-)+1=(x+1)(1-e-),
易知函数f(x)的定义域为(0,十∞),且函数y=】和y
一e-1都在区间(0,十∞)上单调递减,
令g(x)=上一e-1,则g(x)在区间(0,十∞)上单调递减,且
℃
g(1)=0,
所以当0<x<1时,f'(x)>0;当x=1时,f'(1)=0;当x>1
时,f'(x)<0,
即函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,十∞)上单调递减,
所以函数f(x)的极大值为f(1)=1,无极小值.
(2)f)=是-aet-axe1+1=(x+1(2-ae-'.
当a≤0时,易知f'(x)>0,函数f(x)单调递增,
又当x→0时,f(x)→一∞;当x→十∞时,f(x)*十∞,
所以当a≤0时,函数f(x)只有一个零点.
当a>0时,令h(x)=于二ae,易知h(x)在区间0,+∞)
上单调递减,
当x→0+时,h(x)→十∞;当x→+∞时,f(x)→-∞,
所以存在xo∈(0,十o∞)使得h(xo)=0,即1=ae0-1,
℃。
则当0<x<x。时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;当x>xo
时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减,
又当x→0+时,f(x)→一∞;当x→+∞时,f(x)→-∞,
下面讨论f(x。)与0的大小关系.
因为fx,)=lnx-ae0+x+1,
,=ae1
所以=xe01,即1n=1nx+z。-1,
所以f(xo)=lnxo+xo=1-lna,
则当0<a<e时,f(xo)>0;当a=e时,f(xo)=0;当a>e