内容正文:
n1·n2
所以cos(:)=n.n=-2
设二面角A一BD一C的平面角为a,则sina=
Vi-o
所以二面角A-BD-C的正弦值为5
2
专题九解析几何
考点一
1.BCDA.△C,C,Cg为边长是2
的正三角形,设C,C:的中点为
D,连接CD,则圆C,Cg与CD
相切于点D,且关于C1D对称,
显然当1与C1D平行时,1均不
可能与三圆都相交(如图1),即k
≠一日放A结误B滨条件等
图1
价于d1=d2=d,两点到一条直线距离相等,要么是直
线平行于两点连线,要么是直线过两点的中点,连接
CC,C,C,由d1=d得,直线平行于CC或者过
CC中点,再由d=d得,直线平行于CCg或者过
CC中点,综合来看,有且仅有如图2所示的三种可能.
fx
2
C
-10
图2
B项正确.D.当b=0时,由点到直线距离公式,得d1=
d2=
1,d3=
2
√+1
,则51=5=
√R+1
√+1
名(11>2,+十,=+2三,令
2+门
√+1
V-2=,则十+5,=4+22-4+2
√R+1
√+3
2+军令+1=,到++6=什用
t2+3
=2十,追。剩=,甲=兰即1=罗时
取最大值22D项正确,C,根据D选项的分析,b门
0h=平时如图3直线m所示十十>3,音6
0,k=√2时,为临界情况,此时直线(即直线n)与圆C3
和切,此时5,十s,十5,=45,比3小,那么直线n绕原点
3
O逆时针旋转到直线m这一过程中,必然存在满足s1十
52十s=3的1条直线,同理,与该直线关于y轴对称的
直线也满足51十2十5=3.类似地,另外2个圆的湘同
1
位置也各有2条直线满足s1十52十5=3.故满足s1十s2
十s=3的直线至少有6条,C正确.
Ay
3-C3
1
C
C2
-1
0
1
图3
2.BC将圆A的方程标准化:(x-3)2+(y-4)=25-k,
A选项:圆心A的坐标为(3,4).A错误;B选项:当⊙A
与x轴相切时,半径R4=|yA|=4→R4=16→25-k=
16→k=9.B正确;C选项:当k=一11时,R=36→R
=6.圆O的半径R。=1,圆心距d=1OA=√3+4=
5.因为RA一R。|=|6一1|=5=d,故两圆内切.C正确:
D选项:两圆相交时,公共弦所在直线方程为两圆方程直
接相减:(x2+y2-1)-(x2+y2-6x-8y十k)=0,即6x
十8y一k一1=0,D错误.
3.B与直线y=√3x+2距离为1的直线为l1:y=√3x十4
和l2:y=√3x,圆心M(0,一2)到l1的距离为d1=
二243,到1,的距离为d=二21.你
√/1+(3)2
√/1+(3)2
题可知圆与l1,1:的交点总个数为2,据草图可知圆应与
l,相交,与L1相离,故1<r<3,选B.
4.C因为a,b,c成等差数列,所以a一2b十c=0,直线a.x十by
十c=0恒过P(1,一2),当PC⊥AB时,AB取得最小值,此
时|PC=1,lAB引=2/5-|PC2=4.
5.D圆x2+y2-2x+6y=0的标准方程为(x-1)2+(y
+3)=10,圆心坐标为(1,一3),因此圆心到直线x一y
11+3+2
+2=0的距离d=
=3√2
1+(-1)T
6.B由题可知,圆的方程可化为(x一2)2+
y
y=5,故圆心B(2,0),A(0,-2),如图,
设切,点为M,N,AB=2√2,BM=√5,故
AM=3,sin∠MBA=AM-VE
ΓAB2√2
Cos∠MBA=
2'sin a=sin(-a)=sinNBM=
sn2∠MBA=2XE×E-压.故选B.
2√22√2
4
.D由=5,则名g十1叶五
a2
解得2=2,
渐近线y=一2x与圆无法相切,
所以双曲线的一条渐近线不妨取y=2x,
则圆心(2,3)到渐近线的距离4=2X2-31=5
√2+15
所以孩长1B1=2V广一==5.故
5
选D.
8.解析:由题知圆心为(2,2),半径为2,又直线与圆相切,
则圆心(2,2)到直线Q.x十y=0的距离等于半径,即
12a+2=2,解得a=0.
√+1
答案:0
9.解析:由x一my十1=0恒过定点(一1,0),
又C1.05aw=2×2x1ye=
5
所以=。代入圆的方程得=昌
或=一
,所以B(得,号)或B(传-)或
B(日号)或B(日-号)代入直线方程解得
m=士2或m=士2.(任写一个即可)
答案:士2或士2(任写一个即可)
10.解析:由题知圆(x十2)2十y=3和曲线y=2px关于
x轴对称,不妨设切线方程为y=x,k>0,
所以21
,解得
√1+k
=3,解得k=,由=x
ly=2px
x=0
3
0y=01
2√3b
y
3
所以OP|=
=2=8,
3
解得p=6.当k=一√3时,同理可得.
答案:6
11.解析:设点A(0,0),B(4,0),C(一1,1),D(4,2),圆过其
中三点共有四种情况,解决办法是两条中垂线的交点
为圆心,圆心到任一点的距离为半径
(1)若圆过A、B、C三点,则圆心在直线x=2,设圆心坐
标为(2,a),则4十a2=9十(a-1)2→a=3,r=√4+a
=√3,
所以圆的方程为(x一2)2十(y一3)=13
(2)若圆过A、B、D三点,同(1)设圆心坐标为(2,a),则
4十a=4+(a-2)2→a=1,r=√J4+a=V5,所以圆的
方程为(x-2)+(y-1)=5
(3)若圆过A、C、D三,点,则线段AC的中垂线方程为y
=x十1,线段AD的中垂线方程为y=-2x十5,联立得
x3
√+
7
9
3
y=3
所以国的方整为()广+(哥)广-要
(4)若圆过B、C、D三点,则线段BD的中垂线方程为
y=1,线段BC中垂线方程为y=5.x一7,联立得
-号
所以国的方程为(-号)+心-1=器
答案:(x-2)+(y-3)=13或(x-2)+(y-1)=5
或(-专)+(-子)-或(-)+y-1
169
25
11
12.解析:由圆心为(0,2),半径为1的圆与直线x=my相
切可得2”=1,解得m=5.
√1+m
3
答案:号
13.解析:由图可得,两圆外切,且均与直线1:x=一1相
切,另垃两国圆心的直线1的方程为y=青,可得1与
1,交点为P(-1一专)由切线定理得,两国另一公切
线1,过,点P,设1,:y十号=k(x十1),由点到直线距离
3
4
公式可得
√+1
=1,解得k=
24,即4y=24x
,另由于两圆外切,因此在公切点处存在公切线1,与
25
1垂直,解得13:y=
3
4+
41
y
2
3-2gx3,45678x
2
答案:x=-1,或y=-或y=-子+(答对
7
其中之一即可)
14.解析:因为=,3,所以AB关于直线y=4的对称
2
直线为(3-a)x-2y+2a=0,所以3(a-3)+4+2a
√/4+(3-a)
<1,整理可得12a-2u+6<0,解得3<u≤号
答案子号引
考点二
实战集训1
1,A设P点坐标为(x',y'),中点M坐标为(x,y),则x
=x,y'=2y,代入圆的方程为x2+4y2=16,化为标准方
为后+-10>0
2A由超意易得6=。百,4=停,样臣
a
士部得a=2做该A
y=x+m
3.C将直线y=x十m与椭圆联立
3+y1消去y可
得4.x2+6m.x十3m2-3=0,则△=36m2-4×4(3m2-3)
>0,解得一2<m<2,
由题意可知S。=25,,设搭圆后十y=1的左、
右焦点分别为F1,F,到直线y=x十m的距离分别为
8
dd,所以有号AB·d=2×号·AB·d,即d
=2d2,将d1=
-√2+m
2
d,=5十m代入上式,解得m=-或-32(舍去).
3
故选C.
4.B设∠RPR,=20.0<0<受,
∠F1PFg
所以SaF,=6tan
2
2=b'tan 0,
由cos∠F,PE:=cos29=os9-sim0=1-tang
cos0+sin01+tanθ
号解得:am9=合
由椭圆方程可知,a2=9,b=6,c2=a2-b=3,
所以,Sm月=2×ERIX1,=号×2Bx
1=6×号,解得:呢=3.
即=9x1-吾)=号
因此10=+B+哥=成选B
2
5.B因为PF1·PF2=0,所以∠F1PF2=90°,由椭圆方程
可知,c2=5-1=4→c=2,
所以|PF2+|PF|2=|F,F212=4=16,
又|PF,I+|PF2I=2a=2√5,
平方得IPFI2+|PF:I+21 PFPE:I=16+2|PEI
|PF2|=20,所以PF|·IPF2|=2.故选B.
6.A椭圆C的右顶点为B,由
于点P,Q均在C上,且关于
y轴对称,所以直线BP,AQ
也关于y轴对称,即P·
k即=一kAP·ka=一车
7.解析:由题意,AB>BC
>|CA|,故△ABC不是等腰
三角形,故上下顶点不能同
时取到,左右顶点不能同时
取到,两焦点也不能同时
取到,
故只能取一个上下顶点,一
个左右顶点,一个左右焦点,且a>c,a2=b十c2,分类
讨论;
(1)a=3,a十c=5,a2+b=14→a=3,c=2,b=5满足
题意;
(2)a=3,a十c=√14,a2+b=25→b=4>a显然不
成立;
(3)a=√14,a+c=5,a2+b=3→b<0显然不成立;
综上,a=3,c=27e=3
.2
答案:号
11
8.解析:取AB的中点为E,因为MA|=|NB引,所以|ME
=NE,设A(xy),B(:),可得十业X业
x1十xgx1一xg
,即e·想=二)设直线AB:y=kx十m,k
=一
2
6,所以E
0,m>0,令x=0,y=m,令y=0,x=-
(器受)所以×=-发=名=号又
k
:IMN|=2√3,即|MN|=√m+(W2m)=2√3,
即m2+2nm=2m=2,所以直线AB:_号7+2
即x+√2y-2√2=0.
答案:x十√2y-2√2=0
9.解析:精圆离心率为子,不坊
。=1,且
△AFF,为正三角形,则直线
DE斜率=5.由等腰三角形
E
3
性质可得,|AE=IEFI,|AD
=|DF。|,由椭圆性质得
△ADE的周长等价于|DE|+|DF:|+IEF2|=4a.另设
直线DE方程为y=5(,十c,与精圆方程联立得
3
13x2+8cx-32c2=0.
由弦长公式|DE|=√+1·|x1-x2|=√/k+1·
√(x1+x2)-41x得|DE|=
+1
/()
8c
+g-=6,=4a=8c=1,
13
13
答案:13
10.解:(1)椭圆左焦点为F(-1,0),故c=1.
离心率为e=台=子,所以a=2
又b=a2-c2=4-1=3.
因号+号=1
(2)设直线1的斜率为t>0.直线过F(一1,0),故I:y=
x+1》.代入精围得子+D-1
3
即(3+4t2)x2+8tx+4t2-12=0.
设上方交点为P,第三象限交点为Q,
则xn=2(-2+3F+1
4t+3
2(-2t-3+1)
4t2+3
由于椭圆关于原点对称,直线PO与椭圆的另一交点为
R.OR=-OP
(i)P,Q,F共线,且OR
2
=-OP.
点O到直线1的距离为
点R到直线L
WA2+1
0
的距离为其2倍
因光=2·器
9
南整定如器-器子PF=0
用横坐标差表示同一直线上的长度,
得xp+1=2(-1-xa)
代入上式化简:2V+1=3,故=
2
E(x+1).
所以1:y=
()由计算可得直线QR的斜率为ka=一号y
直线QP的斜率为t,两直线夹角的正切为
3
tan∠PQR
1十tkaR
+
由基本不等式,
4+2>2厄=45,
当1盟时取年子
因此tan∠PQRin=4√3.
11.解:(1)因为椭圆E的方程中b2=1,所以半焦距c=
√(-1.右焦点为F(c,0),过F垂直于x轴的直线为
江=其与描圆交点的织坐标满足二十y=1>y=】
=,因为截线孩长度为②,所以:名三
a
=√2,
所以c=√2-=1.精圆的离心痒为:e=£=
a 2
②)(1)迪0)知精圆E方程为)+y=1→x+2y
2.已知A(x。,y),因为B是A在y轴上的垂足,所以
B(0,,).直线A0的方程为:y=x→x-xy=0,
直线GB过G(1,0,B(06)两点,方程为:号+义=1
yo
→yox+ty=tyo,
设交点为P(x,y.由A0得x。=二将其代入GB方
V
程-)=户%=兴
从而6
因为A()在椭圆上,所以满足后十2y=2.代入可
得:()广+2()=2rx+2ry=2-。
展开整理,即得M的方程为:(t-2)x2+4tx+2ty
2t=0(y≠0).
(iⅱ)对M的方程进行配方:
t-2(e+22)
+2y2=2
20≠0)
若t一2=0→t=士√2,方程为抛物线(去掉与x轴交
点),无中心点:若t≠士√2时,M存在唯一的中心点,其
坐标为(,品2)
180
当t≠士√2时,将M平移至中心在原点处的M,其方程
形式为:(-2)x2+2y=21
t-21
分析其几何形状:1.当t≠0且t≠士√2时,M有对称中
心,2.若-2>0→t|>√反:x2与y2项的系数均大于
0,且右端项大于0,此时M为椭圆(去掉与x轴交点):
3.若一2<0→0<|t<√2:x2项系数小于0,y2项系
数大于0,且右端项小于0,此时方程变形为(2-).x
2r'y=2
2,此时M为双曲线(去掉与工轴交点).
12.解:1)e==2·c=4、
2
又c2=a2-62,
6=a2-c2=a2-g=3g
44a,
①
⊙
由①@y=是,
“y=±。
a.
解得a=2.
.a2=4.
6=是a2=3
C的标准方在为号+芳=1。
(2)由(1)知6=3,.圆的方程:x2十y=3,
设直线方程y=一√3x十m,与圆相切,
.圆心(0,0)到直线3x十y-m=0距离等于半径,
-m=√3,
W/(5)2+12
解得m=士2√3,
1y=-5.x+m,
消去y整理得15x-8√3m.x十4m-12=0,
①
当m=2B时.①印5x-16z+12=0x,=号,=2,
当=号时=。
5x2=2时y2=0,
w.n2
A0同)6=k=k,==
5
6
6
是-(×(}3
当m=-2√3时,①即5x2+16x+12=0.
x=-2,=-5,
当x1=一2时,y1=0;x2=
号时=-4
5
<%r(g-.-2.0
若A(0W3),
5
33
k=kAP=-
6
2
k二3
综上:
13.解:(1)(圆锥曲线基本概念法)由题意可知a=2,离
心率为C=1
1a=2
所以c=1,又a=b+c2,所以b=3.
故E的方程为号+苦-1
(2)(面积同高法)如图,
Ay
设B(x1y1),C(xy),
D
由题意,得直线BC的方程
为y=k(x-1)+1,
南学+苦
,消去y
(y=k(x-1)十1
得(4k2+3)x2+8k(1-k)x+4(1-k)2-12=0,
则△=[8k(1-k)]-4(4k+3)[4(1-k)2-12]>0,
x1十x=
462+32,0,=40-)2-12
一8k(1一k)
4k2+3
又B关于直线y=x的对称点为D,则D(y1x1),
设Q(t,t),
易知直线DC斜率存在,由D,C,Q三,点共线,可得
t一x1=y2二1
t-y1x2一y1
解得t=
y1y2T1Z2
13k+11
y1十y2一(x1十x2)
8k十6,
所以Q(36+卫,13k+11
(8k+6’8k+6:
设点Q到直线BC的距离为d,则d=1h-1)(t-1)川
√1+k
51k2-1|
√/1+k28k+6
由弦长公式可知AB=√1+k1x-1|,
|AC=√1+k1x2-11,
则1IAB1-|AC1I=√1+1x十x:-2=√1+2·
一8k-6
4k+3:
S△ABQ
S△aca
ABId-Acld-dlABI-IACII-
8
-8k-6
5|k2-11
5
4k2+3
V1+k18k+618'
化简得E-11
4+3=4
解得飞=土2
4
14.解:)由题意得A(a,0),F(-c,0),P(a,号(a十c),
x(a+c)(a+c)=
根据已知条件列方程组
2,解之
92
181
得a=2,c=1,
所以b=a2-c=4-1=3,
所以辅圆方程为气+苦=1.
(2)设B(,),可知直线PB的方程为有学x+宁y
=1,
又切线过P(2,1),
“号+=1%=-号+3
3
:点满足车+普=1
3
2
+
-2x+3)
1,
4
3
.x6-3x+2=0,
解得x=1或x=2(舍),
%=
B,)
F(-1,0),P(2,1),A(2,0),
可知:1BP气-2)+(-)-,
21
I+1+(-)=
∴.|AP1=1,|PF1=√(2+1)+(1-0)=√10
PcOs∠BFP-BE+FPBP-=高o
2BF·IFP
os∠AFP-LAET ARP EPAP-是而
2|AF|·IFP
.cos∠BFP=cos∠AFP∴.∠BFP=∠AFP,
PF平分∠AFB.
15.解:)由已知得6=3,将点P3,号)及6=3代入C
得号+=1,则d=12,所以=4-=3
青以C的装如:=台语子
(2)由已知得SaBm=名|PA1·dgM=子X
√9+(-)×dm=,则d,m=125.
32
3
1
1
kAP=-
一3
乞lApy=-2x+3,设过点B且与
1
PA平行的直线为1':0=-2x+m,
因为daM=125,所以13m=125,则m=-3
5
1
5
W1+
或9(舍去),所以':y=一
1
2x3
联立1:y=子-3和C方号+苦=1,得=0
=-3,所以B(0,-3成B(-3,-号)
当B坐标为(0,一3)时,1:y=多
当B坐标为(3受)时1y=
实战集训2
由题意知2u=4a=2,由e=二二2有
=6-=2+号=1
(2)①1斜率不存在时舍去.
②设1方程为y=kx-2,A(x1y1),B(x2y2),
y=kz-2
联立
得(1+2k2)x2-8kx+4=0,
由4=64状=161+2>0,得心9支6日
21
8k
4
所以x1+x=1十2E212:=1+2R
所以IAB【=√个+k|x1
-x2
2√8(k+1)(4k+2-4)_4√(k+1)(2k-1)
4k+2
2k+1
O到AB的距离d=
2
/1+k9
1
所以SA0B=2X
2
,4√(k+1)(2k2-1)
1+k
2k2+1
-4√2巨-2,解得k=号
2k°+1
(+1)(2×-1】
IABI=
=√5
2x号+1
2.解:1)依题有后+6-√0且√公-6_22
3
第得a=36=1,故C的方程为号+=1.
(2)(1)易知A(0,-1),设AR=tAP(t>0),则t=
3
3
AP+
OR=OA+AR=(0,-1)+t(m,n+1)
=(tm,t(n+1)-1)
=
3m
3(n+1)
(m+(n+1)m+(m+1y-1)
故点R的坐标为
3m
3(n十1)
(m+(n+1)'m+(n+1)-1):
(i)由kR=3kp可知
3(n+1)-m°-(n+1)=3n
3m
m
整理可得m2十(n十4)=18,所以点P在圆心为N(0,一4),
半径r=3√2的圆上运动.
设Q(),则号+=1,其中-1<%<1,故PQ≤
1PN|+|NQ1=3V2+√J6+(,+4)
=32+√9(1-y6)+(y十4)
=3√2+√/-8y%+8y+25
=3E+√-8(-合)+27<3E+35.
取等条件为人=?,且P在线段QN延长线上,故PQ
的最大值为3√2+3√5.
1
®解:)依椭圆定义知2a=4,而离心率=二,所以
a
C三气√2,6=a一c=2,椭圆E的方程为
=1
,xx+2yy-4=0
(2)联立,
,消去x得,
2)+2w=4
整理得,(2x6+4y)y2-16yy+16-4x6=0①,
又至+芝-1,所以2G+4=8,16-4=8,
故①式可化简为8y2-16yy+8y=0,即(y-y)=0,
所以y=y0,
所以直线xox十2y。y一4=0与椭圆相切,M为切点.
设A(x1y1),B(x2,y1),易知,当x1=x2时,由对称性可
-8
设秀中是会
联主2十2y4=0,解得工=4二4=2。
(y=2
x。
联主西十2y4=0,解得2=士4,=-2
(y=-2
所以三=二=。
4一4少-。4-4一
S。
xa一x2
4+4y0x6-4y,-4
To-
2y6-4y=
2-y
-2y6-4yo
2+y
从68器-里
W√+4
/(4-4)+4x
/(2-2)+4-28
N(4+4)+4.z6W(2+2)+4-2
4+4-,又号
SAM 2-yo
√后+4%+42+为1
MB+21
故总=1041
S.OBI'
实战集训3
解:1)液Fc,0.由题设有c=1且么=是,
3
a
故0-1.3
a=?,解得a=2,故b=5,
故指国方散为号+芳=1
(2)直线AB的斜率必定存
在,设AB:y=k(x一4),
0
A
A(x1y1),B(x2y2)
由3x+4y2=12
y=(x-4),可得(3
0
+4k)x°一32k°x+64k°
12=0,
故△=1024k°-4(3+4k2)(64k-12)>0,
故-<<
2
2
32k2
又x1十x2=
3+462西=64-12
3+4k2
82
而N(停)故直线BN:y=”三(-受)
x22
3
故ya=
22
-3y2
x2一2
2x-5
所以1一ya=1+2x,-5
3y2
=y×(2x,-5)+3y2
2x2-5
(x1-4)×(2x2-5)+3k(x2-4)
2x2-5
=k2x1-5(z十x2)+8
2x2-5
2×64k-12-5X32k
三k一
3+4k2
3+46+8
2x2-5
128k2-24-160k+24+32k
3+4k2
=k
2x,-5
=0,
故y1=yQ,即AQLy轴.
2.解:(1)由题意b=c=
2=2,从而a=B+C=2,
所以精圆方程为号+号-1,离心率为=号
(2)显然直线AB斜率存在,否
则B,D重合,直线BD斜率不
存在与题意不符,同样直线AB
C
斜率不为0,否则直线AB与椭
圆无交点,矛盾.
从而设AB:y=kx十t,(t>
√2),A(x1y1),B(x2y2),
y
,化简并整理得(1十2k)x十4ktx十
(y=kx十t
2t-4=0,
由题意△=16kt一8(2k°+1)(t一2)=8(4k+2一t)
>0,即k,t应满足4k十2一t>0,所以x1+x2=
一4kt
2t-4
1+26西26+11
若直线BD斜率为0,由椭圆的对称性可设D(一x,y2),
所以AD:y=兰(一)十y1,在直线AD方程中令
x1十x2
x=0,
得必=1,十工y
x1十x2
=(k:十)十x,(kx+)
x1十x2
2++)_2+4=2=1,
x1十x2
-4kt
所以t=2,
此时应满足十2-=4k-2>0
八k≠0
即长应满灵<-号我>竖
综上所述1=2满足题意,此时K-号浅>
2
21
18
3.解:(1)因为椭圆的离心率为e=
2,故a=2c,b=√3c,其
中c为半焦距,
所以A(-2c,0),B(0,-V3c),C0,-
c},故SAA
×2×唱-3.
21
2
解得c=B,所以a=25,b=3,故椭圆方程为
12
9
=1.
(2)若过点(0,-2)的动直
线的斜率存在,则可设直线方
程为y=k虹一受,
3
P(),Q(z:2),T(0,t),
,3.x2+4y2=36
由
=红一多·可得3十
4k).x2-12kx-27=0,
故△=144k+108(3+4k)=324+576k>0且x1+x2
=12k
3+4,Z12:=
27
3+4k2
而TP=(x1,y1-t),TQ=(x2,y-t),故TP·TQ=
x1x+(y-t)(y2
-t)=x1x2
+(-号-(红:是-)
=1+)-(受+)小+)+(停+)
=1+)×(3平)-(受+)×
+(受+)
-27-27-138-121+3(是+)+(3+2)
3+4k
8+20-121-46]+3(2+)-27
3+4k
因为TP·TQ0,
,(3+2t)2-12t-45≤
3
故
(层+)
-27≤0
,解得-3≤长之
若过点(0,一号)的动直线的斜率不存在,
则P(0,3),Q(0,-3)或P(0,-3),Q(0,3),
此时需-3<1≤3,两者结合可得-3≤1≤号
综上,存在T0)且-3≤1<号,使得Tp.7Q<0,
b=2
4.解:(1)由题意可得
a=b2+c2
e=
3
a=3
解得】b=2
=√5
所以辅国方程为苦+号=1.
3
(2)由题意可知:直线PQ的斜率
y
存在,设PQ:y=k(x十2)+3,
M
P(1,y1),Q(x2y2),
/y=k(x+2)+3
联立方程
,消去
=1
B
4
P
y得:(4k+9)x2+8k(2k+3)x
+16(k+3k)=0,
A
则△=64k2(2k+3)2一64(4k2+
9)(k2十3k)=-1728k>0,解得
k<0,
可得x1十x2=
8k(2k+3)
4k+9,
16(k+3k)
4k2+9
21+2(x+2)
因为A(-2,0),则直线AP:y=
令=0,解得y算即Mp司
可理可得N,辛)
2y1
2y2
则中2十2_+2)+3++2》+3
2
x1+2
x,+2
[kx+(2k+3](x+2)+[k+(2k+3)](+2)
(x1+2)(x,+2)
2k.x1x2+(4k+3)(x1+x2)+4(2k+3)
x1x:+2(x1+x2)十4
32k(k'+3)_8k(46+3)(2k+3》+4(2k+3)
4k2+
4k2+9
16(k+3)-16k(2k+3)+4
108=3,
36
4k2+9
4k2+9
所以线段MN的中点是定点(0,3).
实战集训4
1.解:(1)如图,
2
由题意得∫a+c=3
(a-c=1
解得a=2,c=1,所以b=
√2-1=√3,
0
所以椭圆的方程为+上与
3
1,离心率为e=C=1
a-2
(2)由题意得,直线A。P斜率存在,由椭圆的方程为
兰+号=1可得A20:
设直线A,P的方程为y=k(x一2),
方(片+苦
=1
,消去y整理得
(y=k(.x-2)
(3+4k)x2-16kx+16k-12=0,
由韦达定理得xA·p=1612
3十4k,
所以xp
8k2-6
3+4k2
所以P
/82-612k
3+46'3+4kQ(0,-2k).
所以SA04=号×4X0l,
Sm=2×1X1r
18
Sa,4P=合X4X1m1
所以SAA,aA,=SAA阳十SaAA,P=2SaA,PF+S△A,4P,
所以2|y%|=3yp1,即2|-2k=3
12k
3+4k2
解得=士9,所以直线A,P的方程为
y=±5(z-2.
3解:1)设E的方程为兰+
+=1(a>0,b>0).
将A0,-2,B(受,-1)两点代入得
9
a+=1,
(a>0,b>0),解得a2=3,b=4,
故E的方程为+=1.
(2)由A0,-2.B(受-1
2
可得直线AB:)=3x-2.
①若过P(1,一2)的直线的斜率不存在,直线为x=1.代
人+兰-1.可得M(N(-2)将
3
代入ABy=景-2,可得T6+8,2),由N
3
3
-Ti,得H(25+5,2),易求得此时直线HNy
3
(2-2当-2所以童线连点0-2》
②若过点P(1,一2)的直线的斜率存在,设kx一y一(k十
2)=0,M(x1y1),N(x2y2).
kx-y-(k+2)=0
联立{x2
,得(3k+4)x2-6k(2+)x十
3k(k+4)=0.
6k(2+k)
x1十x2=
3k2+4
故有
z1x2=
3k(4+k)
3k2+4
y+2=
-8(2十k)
得
3k+4
一24k(*)
44+h-26)且西+=3
3k2+4
y=y
联立
号-2可得T(+3小H(3十6
x1y),可求得此时HN:y-=3y十6-1-
y1-y2
x2),将(0,一2)代入整理得2(x1十x2)一6(y1十y2)十
x1y:+x2y1-3y1y-12=0,
将(¥)式代入,得24k+12k+96+48k-24k-48-48k
十24k-36k-48=0,显然成立.
综上,可得直线HN过定点(0,一2)
,b=1
/a=2
3.解:(1)依题意可知:2c=2√3,解得b=1
(a2=b+c2
(c=√3
故精国E的方程为:子十)=1,
(2)由题可设直线方程为:y-1=k(x十2),B(x1,y1),
C(x2y2),
y一1=k(x+2)
联立直线和椭圆E方程
+y2=1
,可得(1+
(4
4k).x2+(16k+8k)x+16k+16k=0,由△>0可得
(16k2+8k)2一4×(1+4k2)(16k2+16k)>0,
解得k<0,
根据韦达定理可得:西十=二66十8)
1+4k
T2
=16k2+16k
1+4k
直线AB的斜率为k=少
,AB的直线方程为:
71
y=y二
x十1,令y=0,可得点M的横坐标xM
=1-y
同理可得点N的横坐标xN,则有MN|=
_x1-x
1-y11-y2-k(x1+2)
-k(x2+2)
=(,+2+2)
1.x2(x1+2)-x1(x2+2)
k
x1x:+2(x1十x2)+4
12√(x1十x2)-4x1x2
=2,
kx1x2十2(x1十x2)+4
代入韦达定理式子可得
-(16k2+8k)
4×16k+166
1
1+4k2
1+4k
16k+16k+2(
168)十4
2
1十4k
1十4k2
化简可得:
2√64(2k+k)-4×16(k+k)(1+4k)
1
1+4k
=2,
16k+16k+-32k-16k+4+16k
1+4k2
1+4k2
1+4k
4√46+4+k-4k-4设-k-6=2,可得
即k
√一
k=车,解得=一4,故
。二之·两边平方则有己1=
k的值为一4.
考点三
1.B将,点(1,0)代入双曲线方程得:
a2
-0=1→a2=1→a
=1,
将点(停东入风自战方报得:
2
=1→
7
6
9
62=19=3→b2=12→b=2√3,
64
所以双曲线的渐近线方程为y=士bx,
即:y=士2√3x.
2B号-=0,得y=士,所以是=号解
=3.
Is
3.D△FPA中,|FA|=|FP|=a+c,∠FAP=30°,设右
焦点为F,
∴∠APF=30°,∠PFA=120°,∠PAF=150°,由余弦
定理:
IAP=FA+FP12-21FAIIFPIcos 120
=2(a+c)+(a十c)2=3(a+c)2,
∴.|AP|=√3(a+c).
由双曲线定义:
|PF'1=|PF|+2a=a十c+2a=3a十c,
在△PAF中,由余弦定理.
|PFI2=|PAI+|AF12-2PA|·|FA|cos150°,
(3a十c)2=[3(a+c)]+(c-a)2-2(c-a)·3(a+c)
(
整理得:3c2-ac-4a°=0,
..3e-e-4=0,
e>1,e=专
4.D由题知b=√7a,则c=√7+1a=2√2a,所以离心率e
=C=2√2,故选D,
5.B先将双曲线方程化成标准方程,求出a,b,c,即可求出离
心率由-4=4得,
4
-y2=1,所以a2=4,b2=1,
c2=a2+b=5,即a=2,c=W5,所以e=
C-
,故
2
选:B.
6.A如图所示,设|PF2|=m,M
3c-a
则|PF1|=m+2a,|PM
=m.
由IPF1I+IPF2I=3IFF2I
3c+a
可得m十(m十2a)=6c,所以
m=3c-a,过P作PM⊥
3c-a
MF,,交点为M.
从而PF,=3c+a,F,H=
F
0
IPMI-F F:|=c-a.
F2 c-a
由lMFl,=|PH|得(3c+a)2-(3c-a)
=(3c-a)2-(c-a)2,
所以12ac=8c2-4ac,整理即得c=2a,故离心率e=9
=2.
7.A本题考查了双曲线的几
y
何性质。如图,因为双曲线的
渐近线方程为y=x,kB=
1
.AB与渐近线平行,当C,点
C
在无穷远处时无限逼近渐
近线,
0
∴AB边上的高无限逼近渐
近线,
∴.AB的高没有最小值,△ABC的面积没有最小值.
当C位于(1,0)时,AB边上的高最大,此时△ABC的面
积最大,
8.ACD根据双曲线的对称性可知A1A2与MN互相平
分,所以四边形A,MA,N是平行四边形,因为∠NA,M
=吾,所以∠AMA,=否A正扇.以FB为直径的国
6
的方程为x2十y=c,
5最新真题
专题九解析儿何
分类特训
考点一直线与圆
一、选择题
1.(多选)(2026·全国I卷,11)已知圆C:(x+1)2+y2=1,圆C2:(x-1)2+y2=1,圆C:x2+(y
3)2=1,直线1:y=kx十b与C1,C2,C3均有两个交点,记1被C1,C2,C3截得的弦长分别为s1,
整
5253,则
()
A.k可以取任意实数
将
B.满足31=52=53的直线1共有3条
C.满足s1+52十53=3的直线1多于3条
D.当6=0时,十52十3的最大值为2四
3
2.(多选)(2026·全国Ⅱ卷,9)已知⊙0:x2+y2=1,⊙A:x2+y2-6.x-8y十k=0,则(
A.点A的坐标为(一3,一4)
B.当k=9时,⊙A与x轴相切
杯
C.当k=一11时,⊙O与⊙A相切
D.当⊙O与⊙A相交时,两个交点所在直线的方程为6x+8y一k一2=0
3.(2025·全国一卷,7)已知圆x2+(y十2)2=r2(r>0)上到直线y=3x十2的距离为1的点有
且仅有两个,则,的取值范围是
()
A.(0,1)
B.(1,3)
C.(3,+∞)
D.(0,+∞)
如
4.(2024·全国甲卷(理),12)已知b是a,c的等差中项,直线ax+by+c=0与圆x2+y2+4y-1
阳
=0交于A,B两点,则|AB的最小值为
()
A.1
B.2
C.4
D.2√5
5.(2024·北京卷,3)圆x2+y2-2x+6y=0的圆心到x-y+2=0的距离为
)
A.√2
B.2
C.3
D.3√2
品
6.(2023·新课标I卷,6)过点(0,一2)与圆x2+y2一4x-1=0相切的两条直线的夹角为a,则
sin a=
()
A.1
B.15
4
C.10
4
D.
4
y
7.2023·全国甲卷理,8)已州双曲线C
62
=1(a>0,b>0)的离心率为5,C的一条渐近
线与圆(x-2)2+(y一3)2=1交于A,B两点,则|AB|=
B.2⑤
5
C3⑤
5
D.4
5
77
二、填空题
8.(2026·北京卷,11)已知直线ax+y=0与圆(x-2)2+(y-2)2=4相切,则a=
9.(2023·新课标Ⅱ卷,15)已知直线x-my+1=0与⊙C:(x一1)2+y2=4交于A,B两点,写出
满足△4BC面积为的m的一个值
10.(2023·天津卷,12)过原点O的一条直线与圆C:(x+2)+y=3相切,交曲线y=2x(p>0)于点
P,若OP|=8,则p的值为
11.(2022·全国乙卷,14)过四点(0,0),(4,0),(一1,1),(4,2)中的三点的一个圆的方程为
12.(202·全国甲卷,14)若双曲线g°-需=10m>0)的蒲近线与图+y-4y十3=0相切,则
m=
13.(2022·新高考I卷,14)写出与圆x+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一条直线的
方程
14.(2022·新高考Ⅱ卷,15)设点A(一2,3),B(0,a),若直线AB关于y=a对称的直线与圆
(x+3)2+(y+2)2=1有公共点,则a的取值范围是
考点二椭圆
[真题题组·实战集训]
一、选择题
1.(2024·新课标Ⅱ卷,5)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段
PP',P'为垂足,则线段PP的中点M的轨迹方程为
(
后+誉=1≥0)
R5+若-10>0)
c若+号-1o
D后+号-1y≥e)
2.(2023·新课标1卷.)设椭圆C后+y=1a>1》,G:等+y=1的离心率分别为e,若
e2=√3e1,则a=
()
A
B.2
C.3
D.√6
3.(2023·新课标Ⅱ卷,5)已知椭圆C:+y1的左、右焦点分别为5,P,直线y=x+m与C
交于A,B两点,若△F1AB面积是△F2AB面积的2倍,则m=
(
)
A号
C②
3
D-
78
全国甲卷(理),12)已知椭圆。士1,EE,为两个焦点,0为原点,P
点,eos∠F,PF,=,则IP01-
A昌
c号
受
S,(2023·全国甲卷(文),7)设F,E,为椭圆C十=1的两个焦点.点P在C上,若PE
PF2=0,则|PF1·|PF2|=
(
A.1
B.2
C.4
D.5
6,(2022·全国甲卷,10)椭圆C乙十1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,日关于
轴对称,若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为
B.②
c
二、填空题
6·上海卷,12)已知A,B,C是椭圆十1的四个顶点与两个焦点中的三不
|AB|=5,|BC=√14,|AC=3,则该椭圆的离心率为
(2022·新高考Ⅱ卷,16)已知直线与椭圆{十31在第一象限交于A,B两点,1与z至
y轴分别交于M,N两点,且|MA|=|NB|,MN=2√3,则l的方程为
9.(2022·新高者1卷,16)吧知椭圆C乙计片户1Q>>0).C的上顶点为4,两个焦点为F
F2,离心率为2,过F且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,DE|=6,则△ADE的周长
是
三、解答题
10.(202·全国I卷,18)17分)已知箱圆C号+芳-1(a>6>0)的左焦点为F(-1,0,离心
黄为经
(1)求C的方程;
(2)设O为坐标原点,过F且斜率大于0的动直线1与C交于P,Q两点,其中Q在第三象限,
直线PO与C的另一个交点为R.
79
(1)若△PQR的面积是△PFO的面积的3倍,求l的方程;
(i)求tan∠PQR的最小值.
山,(2026·全国卷,8)47分)E知椭圆E:+y1(a>D,过E的右焦点且与x轴垂直的
直线被E所截得的线段长为√2.
(1)求E的离心率;
(2)设O为坐标原点,给定点G(t,0)(t≠0),A(xo,yo)(y≠0)为E上的点,过A作y轴的垂
线,垂足为B.直线OA与直线GB的交点为P.当A在E上运动时,点P的轨迹为M.
(i)求M的方程;
(iⅱ)当t为何值时,M有对称中心?当M有对称中心时,将M平移后得到曲线M',使得O为
'的对称中心,说明M是什么曲线.
80
12(2026·天津卷.1815分已知椭圆C:号+常-1(a>b>0)的高心来为5椭圆淡直线=6
截得的线段长为√3.
(1)求C的标准方程;
(2)斜率为一√3的直线与圆x2+y2=b相切,且该直线交椭圆于P(x1,y1),Q(x2,y2)(y1<
y),A是椭圆上顶点.记直线AP,AQ的斜率分别为1,k,求
2
3.(2026·北京卷,19)15分已知椭圆E:乙+y
+方=1(a>b>0)的一个顶点是(2,0),离心率为
2过点A(1,1)且斜率为(≠士1D的直线交椭圆E于B,C两点,B关于直线y=x的对称
点为D,直线DC交直线y=x于Q.
(1)求E的方程;
(2)若S6e-Sawl=8,求:
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14.(2025·天津卷,18)已知椭圆
G十1(a≥b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P为x=a上
一点,且直线PF的斜率为3,△PFA的面积为,离心率为
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分∠AFB.
15,(2024·新课标I卷:1615分)已知A0,3)和P3,}为椭圆C:号+若-1a>6>0)上
两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线1交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求1的方程.
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[真题题组·实战集训l2]
1.(2025·全国二卷,169已如椭侧C号+芳-1(a>6>0)的离心率为
,长轴长为4,
(1)求C的方程;
(2)过点(0,一2)的直线1与C交于A、B两点,O为坐标原点.若△OAB的面积为√2,求|AB.
2.(2025·全国一卷,18)已知椭圆C,
2十1(a≥b一0)的离心率为2,下顶点为A,右顶点
为B,|AB|=√10.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足AP·AR=3.
(i)设P(m,n),求R的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,Q是C上的动点,直线OR的斜率是直线OP的斜率的3倍,求|PQ的
最大值
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3,2025·北京卷,19)已知椭圆E气十1(a>6>0),离心率为,隔圆上的点到两个焦点的
距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为原点,M(xo,yo)(xo≠0)为椭圆上一点,直线xox十2yoy一4=0与y=2和y=一2
于A,B两点,△OMA与△OMB的面积分别为S,S.猜想。与B的数量关系并
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[直题题组·虱战集训3]
1.2024·全国甲卷(理),20)2分)设椭圆C+
+若=1a>>0)的右焦点为R,点M1,引
在C上,且MF⊥x轴.
(1)求C的方程;
(2)过点P(4,0)的直线交C于A,B两点,N为线段FP的中点,直线NB交直线MF于点Q.
证明:AQ⊥y轴.
C2024·北京卷,19)☑5分)已知椭圆方程C:十之=1(a>6>0),焦点和短轴端点构成边
b
为2的正方形,过(0,t)(t>√2)的直线1与椭圆交于A,B,C(0,1),连接AC交椭圆于D
(1)求椭圆E的方程和离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t.
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3.(2024·天津卷,18)(本小题15分)已知椭圆
=1(a>b>0)的离心率e=号,左顶点为A,下顶
2
点为B,C是线段0B的中点,其中S6-3,5
2
(1)求椭圆的方程
(2)过点0,一}的动直线与椭圆有两个交点P,Q.在y轴上是否存在点T使得T产,TQ≤0.
若存在,求出点T纵坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
4.2023·全国乙卷(理),20)2分)已知椭圆C:之+1(a>b>0)的离心率为,点4(-2.0)在
C上
(1)求C的方程,
(2)过点(一2,3)的直线交C于P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线
段MN的中点为定点.
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[真题题组·实战集训l4]
1.C2023·天津卷,18)15分)已知椭圆子+芳-1(a>b>0)的左,右顶点分别为A,A,右熊点
为F,已知A1F|=3,|A2F|=1.
(1)求椭圆的方程和离心率e;
(2)已知点P是椭圆上一动点(不与端点重合),直线A2P交y轴于点Q,若三角形A,PQ的面
积是三角形A,FP面积的二倍,求直线A,P的方程.
2.(2022·全国乙卷,20)(12分)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过
A0,-2,B2-两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点P(1,一2)的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点
H满足MT=TH.证明:直线HN过定点.
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3.(2022·北京卷,19)(本小题15分)
已知椭圆E:二+-1a>6>0)的一个顶点为A0,1D,焦距为25。
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(一2,1)作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x
轴交于点M,N.当|MN|=2时,求k的值.
的
烯
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